ВВЕДЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ

Содержание

РЕКОНСТРУКЦИЯ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ Часть I Технологии восстановления эксплуатационной надежности жилых зданий

Реконструкция жилых зданий. Часть I. Технологии восстановления эксплуатационной надежности жилых зданий

А.А. Афанасьев, Е.П. Матвеев

Москва 2008

Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ в качестве учебного пособия для студентов,обучающихся по направлению 270100 «Строительство»

Москва 2008

ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1 ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ § 1.1. Роль реконструкции зданий в решении социально-экономических и градостроительных задач § 1.2. Градостроительные аспекты реконструкции жилой застройки § 1.3. Характеристика жилищного фонда старой постройки § 1.4. Объемно-планировочные и конструктивные решения домов первых массовых серий § 1.5. Жизненный цикл зданий § 1.6. Моделирование процесса физического износа зданий § 1.7. Условия продления жизненного цикла зданий § 1.8. Основные положения по реконструкции жилых зданий различных периодов постройки ГЛАВА 2 ИНЖЕНЕРНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ § 2.1. Общие положения § 2.2. Физический и моральный износ зданий § 2.3. Методы обследования состояния зданий и конструкций § 2.4. Инструментальные средства контроля технического состояния зданий § 2.5. Определение деформаций зданий § 2.6. Дефектоскопия конструкций § 2.7. Дефекты крупнопанельных зданий § 2.8. Статистические методы оценки состояния конструктивных элементов зданий ГЛАВА 3 МЕТОДЫ РЕКОНСТРУКЦИИ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ § 3.1. Общие принципы реконструкции жилых зданий § 3.2. Архитектурно-планировочные приемы при реконструкции жилых зданий ранней постройки § 3.3. Конструктивно-технологические решения при реконструкции жилых зданий старой постройки § 3.4. Методы реконструкции малоэтажных жилых зданий первых массовых серий § 3.5. Конструктивно-технологические решения при реконструкции зданий первых массовых серий ГЛАВА 4 МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОЦЕНКИ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ § 4.1. Физическая модель надежности реконструируемых зданий § 4.2. Основные понятия теории надежности § 4.3. Основная математическая модель для изучения надежности зданий § 4.4. Методы оценки надежности зданий с помощью математических моделей § 4.5. Асимптотические методы в оценке надежности сложных систем § 4.6. Оценка среднего времени до возникновения отказа § 4.7. Иерархические модели надежности § 4.8. Пример оценки надежности реконструируемого здания ГЛАВА 5 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И ОРГАНИЗАЦИИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ § 5.1. Общая часть § 5.2. Технологические режимы § 5.3. Параметры технологических процессов при реконструкции зданий § 5.4. Подготовительные работы § 5.5. Механизация строительных процессов § 5.6. Технологическое проектирование § 5.7. Проектирование технологических процессов реконструкции зданий § 5.8. Календарные планы и сетевые графики § 5.9. Организационно-технологическая надежность строительного производства ГЛАВА 6 ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ ПО ПОВЫШЕНИЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ НЕСУЩЕЙ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗДАНИЙ § 6.1. Технологии укрепления оснований § 6.1.1. Силикатизация грунтов § 6.1.2. Закрепление грунтов цементацией § 6.1.3. Электрохимическое закрепление грунтов § 6.1.4. Восстановление оснований фундаментов с карстовыми образованиями § 6.1.5. Струйная технология закрепления грунтов оснований фундаментов § 6.2. Технологии восстановления и усиления фундаментов § 6.2.1. Технология усиления ленточных фундаментов монолитными железобетонными обоймами § 6.2.2. Восстановление несущей способности ленточных фундаментов методом торкретирования § 6.2.3. Усиление фундаментов сваями § 6.2.4. Усиление фундаментов буроинъекционными сваями с электроимпульсным уплотнением бетона и грунтов § 6.2.5. Усиление фундаментов сваями в раскатанных скважинах § 6.2.6. Усиление фундаментов многосекционными сваями, погружаемыми методом вдавливания § 6.3. Усиление фундаментов с устройством монолитных плит § 6.4. Восстановление водонепроницаемости и гидроизоляции элементов зданий § 6.4.1. Вибрационная технология устройства жесткой гидроизоляции § 6.4.2. Восстановление гидроизоляции инъецированием кремнийорганических соединений § 6.4.3. Восстановление наружной вертикальной гидроизоляции стен фундаментов § 6.4.4. Технология повышения водонепроницаемости заглубленных конструкций зданий и сооружений путем создания кристаллизационного барьера § 6.5. Технология усиления кирпичных стен, столбов, простенков § 6.6. Технология усиления железобетонных колонн, балок и перекрытий ГЛАВА 7 ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАМЕНЫ ПЕРЕКРЫТИЙ § 7.1. Конструктивно-технологические решения замены междуэтажных перекрытий § 7.2. Технология замены перекрытий из мелкоштучных бетонных и железобетонных элементов § 7.3. Технология замены перекрытий из крупноразмерных плит § 7.4. Возведение сборно-монолитных перекрытий в несъемной опалубке § 7.5. Технология возведения монолитных перекрытий § 7.6. Эффективность конструктивно-технологических решений по замене перекрытий ГЛАВА 8 ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ РЕКОНСТРУИРУЕМЫХ ЗДАНИЙ § 8.1. Эксплуатационные характеристики ограждающих конструкций § 8.2. Повышение энергоэффективности ограждающих конструкций § 8.3. Характеристики теплоизоляционных материалов § 8.4. Технологии утепления фасадов зданий с изоляцией штукатурными покрытиями § 8.5. Теплоизоляция стен с устройством вентилируемых фасадов § 8.6. Технологии устройства вентилируемых фасадов § 8.7. Оценка эксплуатационной надежности и долговечности утепленных фасадных поверхностей § 8.8. Управляемые технологии энергопотребления жилых зданий СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приведены характеристики жилого фонда различных периодов постройки, основные виды дефектов и их влияния на эксплуатационную надежность зданий. Приведены теоретические исследования математических методов оценки надежности и долговечности зданий,практические рекомендации инженерных методов диагностики технического состояния зданий.

Разработаны основные положения по технологии и организации производства работ по ликвидации дефектов, способствующих продлению жизненного цикла зданий.

Приведены методы технологического проектирования на основе комплексной механизации технологических процессов, оценка и влияние организационно-технологической надежности строительного производства в зависимости от ресурсообеспечения,методов, технологий и конструктивных решений.

Даны современные технологии производства работ по повышению и восстановлению эксплуатационной надежности жилых зданий: усилению фундаментов, повышению несущей способности основных конструкций стен, колонн, перекрытий, технологии замены перекрытий.

Рассмотрены вопросы повышения энергоэффективности зданий путем утепления ограждающих конструкций, применения энергоэффективных светопрозрачных конструкций, снижения теплопотерь за счет вентиляционных эффектов и др.

Приведены технологические особенности производства работ по утеплению стен с защитой штукатурными покрытиями и вентилируемых фасадов.

Рассмотрены общие принципы повышения энергоэффективности управляемых режимов теплоснабжения жилых домов.

Книга рассчитана на специалистов жилищно-коммунального хозяйства, проектировщиков, работников высшей школы,студентов и аспирантов.

Рецензенты:

Головнев С.Г. - член-корр. РААСН, д-р техн. наук, проф.,заведующий кафедрой «Технология строительного производства» Южно-Уральского государственного университета;

Олейник П.П. - д-р техн. наук, проф., заведующий кафедрой«Организация строительства» Московского государственного строительного университета.

На протяжении многих лет отсутствовало планомерное восстановление и повышение эксплуатационных характеристик жилого фонда и инженерной инфраструктуры городов. Из общего объема 2809,8 млн. м², что составляет около 30 % всего воспроизводимого имущества РФ, более 50 млн. м² составляет ветхий и аварийный фонд с износом 70 %, 11 % жилых зданий нуждается в капитальном ремонте, а 9 % - в реконструкции. Значительную часть жилищного фонда (около 250млн. м²) представляют дома первых массовых серий, возведенные в период 50-60-х годов. На сегодня они морально устарели, имеют ряд конструктивных недостатков, не отвечают действующим нормам по площади квартир,кухонь, подсобных помещений. Энергозатраты таких домов превышают современные нормативы в 2,5-3 раза. Эксплуатационные расходы на предоставляемые услуги по отоплению, водоснабжению и энергоснабжению неоправданно велики.

Состояние жилого фонда таково,что задержка с проведением восстановительных работ на 5-10 лет может привести к необходимости сноса домов в объеме более 20 % существующего жилого фонда.

Многие из крупнопанельных,блочных и кирпичных зданий высотой 9-12 этажей, построенные в период 70-80-х годов, нуждаются в комплексной санации в первую очередь со стороны улучшения теплотехнических свойств, в замене инженерного оборудования и ликвидации морального износа. Только в Москве таких жилых домов более 6300 с общей площадью 53 млн. м².

Правительством РФ принята программа по ликвидации ветхого и аварийного жилья. Фонд реформ ЖКХ предусматривает ежегодное финансирование из федерального бюджета в объеме 250млрд. руб. и 120 млрд. руб. из региональных бюджетов. Из них 100 млрд. руб.предназначено для переселения граждан из аварийного жилья и 150 млрд. руб. - на реконструкцию и ремонт жилого фонда.

Рациональное использование выделенных средств позволит в короткие сроки решить комплекс проблем ЖКХ.

Определяющая роль в решении вопросов восстановления жилого фонда отводится комплексным региональным программам, учитывающим также строительство социально важных дошкольных объектов, медицинских центров, торговых и спортивных сооружений, сети дорог и др. инфраструктуры.

Реализация конкретных проектов реконструкции позволила получить ощутимый экономический эффект за счет снижения на 30-40 % эксплуатационных расходов на отопление, 2-3-кратного сокращения водопотребления, на 15-20 % снизить потери на энергоснабжение, что в условиях реформы ЖКХ является важным фактором для населения.

Книга состоит из двух частей и включает 14 глав, содержание которых раскрывает технологические особенности реконструкции как отдельных зданий, так и застройки.

Первая часть посвящена вопросам оценки физического и морального износа зданий различных периодов постройки,оценки их надежности и долговечности.

Рассматриваются общие вопросы производства строительно-монтажных работ при реконструкции зданий:проектирование технологических процессов, состав проектов производства работ по реконструкции, организационно-технологические принципы и их надежность; экономическая оценка инвестиционных проектов и другие вопросы.

Вторая часть посвящена исследованию технологий реконструкции жилых зданий различных периодов постройки. Рассматривается реконструкция жилого фонда ранней постройки, в основе которой заложен метод встроенных систем с использованием сборных,сборно-монолитных и монолитных систем. Приводятся технологии производства работ при реконструкции зданий с сохранением и увеличением (надстройкой)строительного объема, рационального использования подземного пространства,особенности выполнения строительно-монтажных работ в стесненных условиях городской застройки.

Приводятся конструктивно-технологические решения по реконструкции зданий первых и последующих массовых серий. Исследованы методы реконструкции, основанные на надстройке этажей и пристройке объемных элементов, одно- и двустороннего расширения корпусов. Дается оценка индустриальных технологий реконструкции зданий, основанных на использовании укрупненных и объемных элементов заводского производства. Рассматриваются технологические особенности реконструкции зданий без отселения жильцов.

При написании книги использованы материалы проектных разработок ЦНИИЭПЖилища, МНИИТЭП, методические рекомендациипо реконструкции жилых зданий различных конструктивных схем Госстроя России,работы РААСН, опыт реконструкции в городах Санкт-Петербурге, Екатеринбурге,Казани, Московской области, зарубежный опыт и др.

Реконструкция жилых зданийявляется одним из важных направлений решения жилищной проблемы. Она позволяет не только продлить жизненный цикл, но и существенно улучшить качество жилища,ликвидировать коммунальное заселение, оснастить дома современным инженерным оборудованием, улучшить архитектурную выразительность зданий, повысить их энергоэффективность, эксплуатационную надежность и долговечность.

С каждым годом возрастает потребность в реконструкции и восстановлении жилищного фонда страны, поскольку к моральному износу зданий добавляется физический износ конструктивных элементов и инженерных систем, что ускоряет общий процесс старения.

Минимально необходимые объемы реконструкции жилых зданий в РФ составляют более 700 млн. кв. м. общей площади.Из них около 6 % жилых зданий - дореволюционной постройки, 27 % - построенных в довоенные и послевоенные годы, более 250 млн. жилых зданий - первого поколения индустриального домостроения.

Реконструкция связана с восстановлением эксплуатационных показателей и усилением несущих элементов зданий. Эти работы требуют индивидуальных подходов, отличных от конструктивных решений при новом строительстве.

Как правило, реконструкция жилых зданий проводится в условиях повышенной стесненности, что не позволяет использовать оптимальные комплексы строительных машин и механизмов. Это обстоятельство требует разработки новых методов производства работ,организационно-технологических решений, привлечения специальной техники и технологии. Острота этой проблемы повышается при производстве реконструктивных работ без отселения жильцов.

Одной из важных задач реконструкции жилого фонда является увеличение плотности застройки.Реконструкция жилого фонда путем увеличения его этажности позволяет в некоторой степени решить эту проблему. Наиболее рациональным и экономически эффективным является повышение плотности застройки путем малоэтажной надстройки и обстройки зданий, устройства многоэтажных вставок между реконструируемыми домами и возведения отдельно стоящих жилых корпусов, создания объектов инфраструктуры,более продуктивного использования подземного пространства.

Комплексное решение реконструкции квартальной застройки позволяет создать комфортные условия проживания, отвечающие современным требованиям городской среды.

Существенным фактором повышения эффективности реконструкции и снижения социальной напряженности является использование индустриальных технологий, обеспечивающих снижение общей продолжительности и стоимости работ.

Проблема реконструкции жилых зданий рассматривается с позиции принципа интегральности, предполагающего комплексное рассмотрение внешних и внутренних факторов, воздействующих на здание в процессе его эксплуатации, и системного подхода, означающего принятие решений по выбору наиболее рациональных методов и технологий реконструкции жилых зданий. При этом здание рассматривается как сложная система, состоящая из конструкций, инженерного оборудования, элементов благоустройства и др.,находящаяся под воздействием временных факторов внешней среды и внутренних воздействий от эксплуатации.

Намечены подходы к практической оценке надежности зданий с учетом степени износа конструктивных элементов и методов их регенерации. Математические и физические модели надежности дают качественную и количественную оценку состояния зданий до и после реконструкции.Полученные методики позволяют прогнозировать состояние зданий и их надежность с использованием временных параметров.

Адаптация разработок организационно-технологической надежности строительства, технологичности конструктивных и организационных решений позволила использовать ряд прогрессивных технологий, обеспечивающих комплексную реконструкцию поквартальной застройки.

Установлено, что принципы оптимизации организационно-технологических решений могут быть адаптированы к условиям реконструктивных работ, осуществляемых, как правило, на стесненных площадках городской застройки.

Использована преимущественно концепция,в основе которой заложен принцип малоэтажной надстройки зданий. Это обстоятельство связано с минимизацией затрат на усиление конструкций и максимальным сохранением существующих инженерных сетей. Такое решение наиболее рационально при выполнении реконструкции жилого фонда малых и средних городов.

Рассмотрены методы и технологии,повышающие эксплуатационные характеристики зданий и обеспечивающие снижение теплопотерь, расхода энергоносителей, вибро- и акустических воздействий на жилые помещения, а также обеспечивающие условия комфортного проживания.

Книга включает новые отечественные и зарубежные достижения в области технологии реконструкции жилых зданий различных периодов постройки и может представлять интерес для специалистов в области жилищного строительства, студентов и аспирантов.