Долговечность построек - основа их эффективности

На строительство зданий и сооружений, как правило, расходуются большие средства, поэтому срок их службы является весьма важным экономическим и технически показателем.

Действительно, сохранившиеся до нашего времени здания и сооружения, возраст которых измеряется многими столетиями, становятся достопримечательностью, поскольку являются носителями информации об истории архитектуры и строительства наших предков, не говоря уже о том, что они приносили пользу многим поколениям до нас.

Прогнозирование долговечности, по-видимому, связывается не только с ярким архитектурно-художественным решением, а, главным образом, с удачным подбором стройматериалов при решении задач устойчивости и долговечности, а также с возможностью проведения перепланировок внутренних помещений, не затрагивая целостности ограждающих конструкций.

Нередко приходится наблюдать, как постройки, возраст которых не достиг 60 лет, подвергаются сносу, достраиванию и реконструкции. Объясняется это постоянно изменяющимися ритмами жизни, вкусами и запросами, коммерческими интересами.

Но есть еще одна важная причина — это ветхость и приход в негодность по причине использования некачественных стройматериалов и вследствие допущенных ошибок при проектировании и строительстве. Таких построек немало наберется в послевоенном строительстве, когда спрос на строительство значительно опережал обеспеченность в необходимых стройматериалах и в квалифицированных кадрах.

Не секрет, что наращивание и развитие материально-технической базы строительства требует больших капвложений, и осуществление этого в рамках небольшого государства не всегда эффективно.

Белорусский строительный комплекс развивался не в одиночку, а являлся составной частью строительного комплекса СССР, где был накоплен богатый опыт эффективного строительства и успешно развивались строительная наука и архитектура. Тем не менее, по ряду позиций наблюдалось отставание от развитых стран Запада. Это сразу стало заметным, когда представилась возможность видеть импортные стройматериалы, технологии и технологическое оборудование на рынке и в деле.

Поскольку объемы строительства зависят от финансовых возможностей заказчика, то оптимистические прогнозы финансирования заказов не всегда оправдываются. Учитывая это, в ряде стран созданы крупные строительные фирмы (компании), способные выполнить на высоком качественном уровне и в приемлемые для заказчика сроки определенные строительные работы на территориях различных государств.

Такой подход оценивается двояко. На микроуровне решаются проблемы сохранения и развития потенциала строительного производства, и пополняется валютный фонд.
На макроуровне обеспечиваются международное разделение труда и активное решение глобальных проблем социального, экологического, гуманитарного характера и т.п.

Международные строительные компании имеют информационное и юридическое обеспечение во многих странах мира. Этому способствуют тендеры, организуемые с целью создания рынка строительных услуг на основе конкурентного отбора. Предпочтение, как правило, отдается тем соискателям контрактов, чьи предложения в наибольшей степени удовлетворяют всем техническим требованиям и доступны по цене.

Следует отметить, что позитивный опыт международного сотрудничества в оказании строительных услуг имел место и ранее. В средневековье цеховые объединения строителей-каменщиков кочевали из страны в страну и строили наиболее престижные здания и сооружения, отличающиеся надежностью и архитектурно-художественной выразительностью.

Во время войн многие из этих зданий были разрушены. Оставшиеся продолжают служить своим новым хозяевам. В ряде случаев они реставрируются и используются как памятники архитектуры и строительства средневековья для проведения экскурсий.

По-видимому, строительное производство является носителем особых свойств, поскольку в объединениях строителей-каменщиков царил дух братства, а в основе иерархии объединений были принципы профессионального мастерства и деловых качеств в то время, когда вокруг свирепствовала жестокая деспотия в общественных отношениях феодального общества.
Россия также не была в стороне от использования международных связей в строительстве.

Согласно исторической справке, во второй половине XV века в строительстве Московского Кремля принимали участие строители из Италии. С их непосредственным участием Кремль превратился в монументальный ансамбль с кирпичными стенами и башнями. Позднее иностранные строители оказывали помощь при строительстве элитных зданий и сооружений в Санкт-Петербурге.

Во все времена строители стремились использовать прочные и долговечные строительные материалы. Для многих не является секретом, что свойства стройматериалов, определяющие их долговечность, характеризуются тем, в какой степени они могут проявлять нейтральность к окружающей среде (вода, углекислота, кислород, гумусовые кислоты, другие химические действующие реагенты и микроорганизмы).

Воздействие воды наиболее опасно, поскольку она прямо или косвенно способствует протеканию химических реакций и наиболее распространена.

Защита наружной поверхности стройматериалов, кроме нанесения защитных покрытий, как правило, осуществляется двумя путями: шлифовка наружной поверхности с целью создания ровного водо- и газонепроницаемого слоя, поры которого при этом заполняются мельчайшими частицами материала; химическое уплотнение наружного слоя (гидрофобизация) путем пропитки его поверхности растворами, вступающими в реакцию с поверхностным слоем и образующими в нем заполненные поры нерастворимыми соединениями.

Но не только правильный подбор стройматериалов решает проблему долговечности построек. Многое зависит и от эффективности конструктивных решений в проектах строительства. Речь идет о способности постройки выдерживать нагрузки шквальных ветров, снежных заносов и не разрушаться при затоплении от проливных дождей и разлива рек.

Однако если строительство ведется методом самостроя, то вероятность недоучета негативных факторов и допущения упрощений случается нередко. Это сразу проявляется при экстремальных погодных условиях, когда происходит разрушение отдельных строительных конструкций или даже всей постройки.

Чаще всего разрушению подвергаются крыши, и это не случайно. Верхняя конструктивная часть зданий защищает внутреннее помещение от воздействия дождя, снега, ветра, солнечных лучей. Кровля — верхний покров крыши — помимо этого нуждается в систематическом уходе. Зимой требуется уборка снега, летом — чистка от пыли и грязи, задерживающих влагу и вызывающих коррозию кровельных материалов.

В условиях самостроя нередко используются асбестоцементные листы, но бывают случаи применения рулонных материалов (рубероид, толь и др.). При самострое чаще всего кровля изготавливается с уклоном от 30° до 60°, поскольку с таких крыш легче сбрасывать снег, и на них не задерживается вода. Однако оптимальный уклон для рулонных материалов не должен превышать 5°, так как в противном случае в летнее время происходит сток мастики и потеря кровлей свойств водонепроницаемости и надежности крепления.

Часто применяемые для изготовления кровли листы асбестоцементные волнистые являются искусственными каменными материалами, состоящими преимущественно из цемента и распущенного асбеста, причем цемент занимает наибольший удельный вес. По этой причине асбестоцемент можно рассматривать как цементный камень, армированный асбестом. Коррозия и разрушение цементного камня чаще всего происходит при частом соприкосновении с водой. Это происходит во время дождя и таяния снега.

Пресная вода, проникая в камень, растворяет и вымывает кристаллы гидрата окиси кальция, которые обеспечивают связь между частицами камня. Соответственно увеличиваются пористость и водонепроницаемость, уменьшается прочность цементного камня.

Выпадение кислотных дождей, содержащих химически активные вещества, приводит к созданию путем обменных реакций на поверхности цементного камня новых соединений, не обладающих достаточной прочностью. В результате происходит их отслаивание под влиянием атмосферных воздействий.

Кроме того, накопление новых химических соединений приводит к возникновению внутренних напряжений в цементном камне, например, образующийся гидросульфоалюминат кальция занимает объем, превышающий более чем в два раза объемы, занимаемые элементами цементного камня. Возникающие при этом напряжения приводят к растрескиванию и разрушению его поверхности.

Исходя из приведенного, с точки зрения долговечности асбестоцементные кровельные материалы, подвергающиеся влиянию атмосферных воздействий, могут рассматриваться как полуфабрикаты, если они не имеют специальных защитных покрытий, например, эмалью. Следует также учитывать и то, что защитные покрытия часто выполняют роль цветового фактора при решении задач архитектуры.

Свою лепту в долговечность кровли вносит также качество проектных решений и соблюдение строительных норм при осуществлении монтажных работ. Нередко случается, что при сильных (шквальных) ветрах листы шифера отрываются и обнажают крышу во время дождя или снегопада.Происходит это по следующим причинам.

Неплотное прилегание асбестоцементных волнистых листов из-за того, что:
— вместо основания для асбестоцементной кровли в виде обрешетки из деревянных брусков с сечением не менее 75х75 мм для УВ и увеличения высоты четных средних брусков на 3-5 мм или размещения под ними прокладки такой же толщины при одновременном увеличении высоты карнизного бруска на 6-10 мм, обеспечивающих плотное прилегание асбестоцементных листов к основанию, применяются сырые доски толщиной в пределах 20 мм или жерди с искривлениями и неоднородной толщиной. В процессе эксплуатации они рассыхаются, что приводит к деформациям и появлению трещин с ослаблением сцепления, обеспечивающегося гвоздями и шурупами;
— при монтаже асбестоцементных листов с четырехкратным перехлестом углов в местах общих стыков образуются щели, через которые ветром задувается холодный воздух и осадки в виде дождя и снега;
— отсутствуют противоветровые скобы и т.п.

Учащаются случаи появления шквальных ветров, срывающих не только листы шифера, но и плохо закрепленные крыши. Чтобы этого не случилось, осуществляются известные мероприятия по обеспечению плотного прилегания асбестоцементных листов и укреплению их связи с основанием. Одновременно под концы наклонных стропил подкладывают распределительный брус с сечением не менее 100х100 мм.

При этом снизу стропильной ноги используется закрепленный на гвоздях или шурупах упорный брусок. Дополнительно каждая вторая стропильная нога крепится к наружной стене или к чердачным балкам с помощью хомутов из проволоки или дощатых накладок. Рекомендуемое сечение для стропил — 50х150 мм.

Попутно возникает вопрос: не передадутся ли нагрузки на отрыв на поперечное сечение ограждающей конструкции в местах оконных и дверных проемов, если выдержит крепление крыши?

В таком случае может возникнуть разрушающее для них напряжение. В связи с этим возникает необходимость в одновременном увеличении прочности на разрыв ограждающей конструкции.

Если при обследовании постройки обнаружено, что шквальный ветер может сорвать кровельное покрытие, снести крышу или разрушить ограждающую конструкцию, например, деревянного дома, возникает необходимость в разработке соответствующих мероприятий, одним из которых может стать укрепление постройки с помощью тяжей, равномерно распределенных по поверхности кровли и соединенных с анкерами, заглубленными в землю (предложение автора статьи).

На рис.1 приведено устройство (прямоугольная проекция, план) для усиления постройки от воздействия шквального ветра.

На рис.2 изображен поперечный разрез постройки, оснащенной устройством для усиления ее от воздействия шквального ветра.

На рис.3 — разрез I–I кровли (рис.2), на которой расположены тяжи, принадлежащие устройству для усиления от воздействия от шквального ветра.

В случае необходимости тяжи и анкеры могут быть размещены по периметру здания (постройки).
Крепление тяжей к анкерам, по-видимому, целесообразно осуществлять при предупреждении синоптиков об ураганном ветре. В случае нормальной погоды тяжи крепятся к крючьям, расположенным под свесами кровли. Как делается кровля из щепы узнайте на сайте "Построй свой дом сам".

Николай МЕЛЬНИКОВ