MP 8.1 - STAVEBNĚ TECHNICKÉ PRŮZKUMY

1 2
T}

ČESKÁ KOMORA AUTORIZOVANÝCH INŽENÝRŮ A TECHNIKŮ ČINNÝCH VE VÝSTAVBĚ

Rada pro podporu rozvoje profese ČKAIT

METODICKÁ POMŮCKA K ČINNOSTI AUTORIZOVANÝCH OSOB

STAVEBNĚ TECHNICKÉ PRŮZKUMY

MP 8.1

1. vydání 2011

Anotace:

Pomůcka MP 8.1 seznamuje s obecným metodickým postupem stavebně technických průzkumů stavby jako funkčního celku podle současných doporučení evropských norem, poznatků stavebního zkušebnictví a řízení kvality ve stavebnictví, s jednotlivými etapami stavebně technického průzkumu a hodnocením staveb. Dále jsou popsány podklady pro hodnocení staveb a funkčních dílů staveb a doporučení pro průzkumy jednotlivých typů staveb.

OBSAH

Úvod

1

Definice základních pojmů

2

Stavba a její členění

2.1

Účinky zatížení a prostředí na stavby

2.2

Základní požadavky na stavební konstrukce a stavební výrobky

3

Průzkumy území a staveb

3.1

Členění průzkumů

3.2

Obecný model průzkumu

3.3

Průzkumy území

3.3.1

Geotechnický průzkum

3.3.2

Archeologický průzkum

3.3.3

Radonový průzkum, výron plynů

3.3.4

Průzkum bludných proudů

3.4

Průzkumy v životním cyklu stavby

3.4.1

Stavebně historický průzkum

3.4.2

Stavebně technický průzkum

4

Metodika stavebně technického průzkumu

4.1

Doporučené normy a jejich vývoj

4.2

Úroveň dokumentace a podkladů

4.3

Úroveň návrhu stavby a technologických procesů

4.4

Procesy degradace staveb a jejich modelování

4.5

Kritické materiály, dílce a konstrukce

4.6

Využití metod stavebního zkušebnictví

4.7

Technologická zařízení staveb a technická zařízení budov

4.8

Respektování nových požadavků na stavby

5

Etapy stavebně technického průzkumu a hodnocení staveb

5.1

Analýza podkladů

5.2

Předběžný průzkum a hodnocení

5.3

Podrobný průzkum a hodnocení

5.4

Závěry a doporučení

6

Podklady pro hodnocení staveb a funkčních dílů staveb

6.1

Podklady pro hodnocení staveb

6.2

Podklady pro hodnocení konstrukcí

6.3

Hodnocení na základě dřívější uspokojivé způsobilosti

6.4

Podklady pro hodnocení technologických zařízení staveb a technických zařízení budov

7

Doporučení pro průzkumy jednotlivých typů staveb

7.1

Obytné budovy

7.2

Občanské stavby

7.3

Průmyslové stavby

7.4

Dopravní stavby

8

Závěr

Literatura

PROFESIS - Integrovaný profesní informační systém ČKAIT je určen autorizovaným osobám. Autoři materiálu žádají členy ČKAIT o konstruktivní připomínky, které umožní metodické pomůcky v příštích letech zkvalitnit. Staňte se spoluautory dalších vydání. Dovolujeme si Vás požádat i o Vaše vlastní zkušenosti, speciální postupy, pomůcky a materiály, pokud budete souhlasit s jejich zpřístupněním pro své kolegy.

Upozornění

Tento dokument je určen výlučně pro autorizované osoby - členy ČKAIT, které jsou výhradně oprávněny pořizovat pro svou potřebu jeho tiskové kopie. Jakékoliv další šíření v tištěné, elektronické či jiné podobě ke komerčním účelům prostřednictvím dalších fyzických nebo právnických osob je možné pouze s výslovným souhlasem vydavatele.

ÚVOD

Stavby jsou zachovalým dokladem vývoje lidské civilizace, které svědčí nejen o technické úrovni tvůrců, ale i o intelektuální úrovni společnosti, vyjádřené především architektonickým výrazem a funkční způsobilostí stavby. Na rozdíl od užitkových výrobků jsou stavby navrhovány s vizí využití pro potřeby více než jedné generace. K jejich návrhu přistupujeme s promyšlenou účelností při respektování současných, technicky zdůvodněných a často různorodých požadavků na stavby.

Tyto požadavky je důležité pro stavby z jednotlivých historických období rozpoznat, uplatnit je při hodnocení jejich stavu a přihlédnout k současným požadavkům na stavby. Jako příklad lze uvést historická řešení konstrukcí mostů v českých zemích a problémy jejich opravy při respektování současných provozních požadavků. Pro trvanlivost kamenných mostů je důležité poznání skladby nejen mostní klenby, ale i konstrukce poprsních zdí, výplňových konstrukcí a způsobu odvodnění. Stavitelé vyvodili praktické závěry z nivelety převáděné komunikace a úrovně hladiny vodního toku při povodni. Niveleta mostovky v Písku a někdejšího Juditina mostu v Praze kopírovala terén v okolí řeky a při povodni byl zpravidla most přelit. Při dodržení i dnes platné zásady, že most má klást průtoku odpor co nejmenší, počítali stavitelé s destrukcí kamenných zábradlí, ale i se stržením poprsních zdí volně uložených na klenbě. Z hlediska opravy mostu bylo prvotní zachování pilířů a mostních kleneb. Tento poznatek se potvrdil při přelití mostu v Písku při povodni v roce 2002, kdy kamenné zábradlí bylo strženo a klenbové konstrukce zůstaly nepoškozeny (obr. 1). Tak lze mimo jiné zdůvodnit doporučení neztužovat vzájemně poprsní zdi kleštinami, spojení s klenbou provádět hmoždinkami a vytvářet dilatační oblasti poprsních zdí bez výplně styčných spár maltou Toto tradiční konstrukční uspořádání umožňuje rovněž dilataci jednotlivých částí klenbové mostní konstrukce (Kolář, J., Klokner, F. 1951).

Autor děkuje za cenné připomínky paní Marii Báčové, doc. Jaroslavu Novákovi a doc. Jaroslavu Výbornému, za trpělivé redakční vedení Ing. Renatě Karasové.

Obr. 1 Most v Písku po stržení kamenných zábradlí při kulminaci velké vody v řece Otavě v roce 2002

Prvním předpokladem funkční způsobilosti stavby je promyšlený záměr a jeho upřesnění v dalších úrovních návrhu stavby při dodržení zásad systému navrhování staveb. Nezbytnou podmínkou je bezchybné provedení stavby při dodržení systému průkazu kvality osvědčených materiálů a systému kontroly stavebně technologických procesů (kap. 4.3). Již v návrhu mají být zváženy účinky provozu stavby a doporučena četnost periodických prohlídek, údržby a zváženy možnosti obnovy (kap. 3.4.2.2).

Současné požadavky na stavby vyžadují ve velké míře užití konstrukcí strojních a elektrotechnických. K podmínkám jejich provozu nutno přihlédnout (kap. 4.7). Pokud stavba plní svůj účel pouze částečně, je nutno přikročit k technickému zhodnocení provedením modernizace s využitím nových poznatků a požadavků, současně se zohledněním nákladů na její provoz a užívání. Zde nutno učinit rozhodnutí o často nákladné modernizaci nebo odstranění stavby, spojené s demolicí a recyklací materiálů, dílců a případně i celých konstrukcí (kap. 3.4.2.4).

Z výše uvedeného stručného popisu životního cyklu stavby vyplývá nezbytnost poznání a hodnocení technického stavu stavby a jejích částí - funkčních dílů. Ke zjištění technického stavu stavby jako celku a stavebních funkčních dílů slouží stavebně technický průzkum stavby, jehož cílem je získání a hodnocení informací na základě analýzy dokladů o stavbě, prohlídky stavby při použití objektivních zkušebních metod (kap. 4). Výsledným dokumentem je hodnocení stavby s důrazem na nosnou konstrukci stavby (kap. 5). Vzájemné sladění požadavků průzkumu a následného zhodnocení spolehlivosti nosné konstrukce je obsahem normy ČSN ISO 13822, a to v souladu s požadavky soustavy norem Eurokódů (kap. 6). Jde tedy o rozšíření rozsahu průzkumu na stavební nenosné funkční díly a upozornění na postupy kontroly a obnovy technologických zařízení staveb a technických zařízení budov.

Pro splnění ekonomických požadavků na účelnost a hospodárnost je vhodné uvážit a zvolit vhodnou metodiku stavebně technického průzkumu a hodnocení staveb (kap. 4). Logický souběh těchto požadavků vyžaduje v praxi úzkou součinnost pracovníků působících ve více oborech a specializacích autorizace ČKAIT. Podle Profesního a etického řádu ČKAIT §2 odst. 9, je člen Komory povinen k zajištění činnosti přesahující rozsah autorizace požádat o spolupráci osobu s autorizací v příslušném oboru. Jako příklad lze uvést nezbytnou spolupráci autorizovaného inženýra ve specializaci zkoušení a diagnostika staveb s autorizovaným inženýrem v oboru statika a dynamika staveb při hodnocení nosných konstrukcí staveb, případně oboru technologická zařízení staveb a dalšími obory autorizace (kap. 6). Nutno zdůraznit, že úzká spolupráce oborů je předpokladem pro úsporný a účelný průběh průzkumu a hodnocení stavby.

Cílem této pomůcky je seznámit čtenáře s obecným metodickým postupem stavebně technických průzkumů stavby jako funkčního celku podle platných evropských norem, poznatků stavebního zkušebnictví a řízení kvality ve stavebnictví. Pro odkazy a doporučení k hlubšímu studiu jsou využity především podklady a literatura dostupná autorizovaným inženýrům a technikům. Jde především o metodické pomůcky a technickou knižnici ČKAIT, dále o rezortní předpisy Ministerstva dopravy pro pozemní komunikace a platné normy v soustavě ČSN EN a ČSN ISO. Návaznost k Eurokódům je provedena rovněž odkazem na příručky vydané Informačním centrem ČKAIT, a které jsou členěny podle ustanovení příslušného Eurokódu.

1 DEFINICE ZÁKLADNÍCH POJMŮ

Stavba - stavbou se rozumí veškerá stavební díla, která vznikají stavební nebo montážní technologií, bez zřetele na jejich stavebně technické provedení, použité stavební výrobky, materiály, na účel využití a dobu trvání. (zákon č. 183/2006 Sb.)

Stavební výrobek - výrobek nebo sestava, které jsou vyrobeny nebo uvedeny na trh za účelem trvalého zabudování do stavby nebo její části a jejichž vlastnosti ovlivňují vlastnost stavby s ohledem na základní požadavky na stavby (Nařízení č. 305/2011/EU).

Zamýšlené použití - použití stavebního výrobku, jak je vymezeno v příslušné harmonizované technické specifikaci (Nařízení č. 305/2011/EU).

Životní cyklus - po sobě následující a propojené fáze doby životnosti stavebního výrobku, od získání suroviny nebo vytvoření z přírodních zdrojů až po jeho konečnou likvidaci (Nařízení č. 305/2011/EU).

Konstrukce - uspořádaná soustava navzájem propojených částí, navržených tak, aby přenášely zatížení a zajišťovaly odpovídající tuhost (ČSN EN 1990 ed. 2).

Druh konstrukce - označení konstrukce podle hlavního konstrukčního materiálu (ČSN EN 1990 ed. 2).

Typ konstrukce - uspořádání nosných prvků (ČSN EN 1990 ed. 2).

Metoda výstavby - způsob, jakým se bude stavba provádět (ČSN EN 1990 ed. 2).

Spolehlivost - schopnost konstrukce nebo nosného prvku plnit stanovené požadavky během návrhové životnosti (ČSN EN 1990 ed. 2).

Hodnocení - soubor činností prováděných za účelem ověření spolehlivosti existující konstrukce z hlediska jejího budoucího použití (ČSN ISO 13822).

Prohlídka - nedestruktivní šetření v místě stavby, umožňující stanovit současný stav konstrukce (ČSN ISO 13822).

Průzkum - shromažďování a hodnocení informací na základě prohlídky, přezkoumání dokumentace, zatěžovací zkoušky a jiných zkoušek (ČSN ISO 13822).

Údržba - souhrn všech činností prováděných během životnosti konstrukce, které umožňují splnit požadavky na spolehlivost (ČSN EN 1990 ed. 2).

Oprava - činnosti prováděné za účelem zachování nebo obnovení funkce konstrukce, které jsou mimo rámec definice údržby (ČSN EN 1990 ed. 2).

2 STAVBA A JEJÍ ČLENĚNÍ

Stavba je definována jako funkční celek ustanovením §2 odst. 3 stavebního zákona, č. 183/2006 Sb., a prvky stavby jsou jednotlivé funkční díly, které tvoří stavebně a technologicky samostatně hodnotitelnou část stavby. Funkční díly jsou konstrukčně a funkčně provázány podle individuálního návrhu - projektové dokumentace stavby. Příkladem je členění občanské stavby na funkční díly stavební nosné a nenosné, díly technologického zařízení staveb a funkční díly technického zařízení budovy. Funkční díly stavební vytvářejí systém nosné konstrukce, jehož konstrukční řešení odpovídá možnostem plnění funkce návazných nenosných konstrukcí vystavených přímému působení základních vnějších činitelů zatížení a prostředí (obr. 2). Příkladem jsou funkční díly pro přenášení a roznos zatížení na nosnou konstrukci (podlahový systém, mostní vozovka). Obdobně tvoří funkční díly ochranu proti působení prostředí (hydroizolační systém, mostní vozovka). Jednotlivé funkční díly a jejich vzájemné vazby podléhají v čase dlouhodobým objemovým změnám a degradačním procesům. Proto je nezbytné při každém zásahu do soustavy provést hodnocení celku a všech jeho složek. Nedodržení této zásady vede při změně užívání staveb k vážným poruchám - např. při budování podkrovních bytů k výskytu plísní a hub vlivem změny prostředí pro dřevěné části staveb.

Obr. 2 Funkční schéma systémů stavby podléhající v čase objemovým změnám a degradačním procesům

2.1 Účinky zatížení a prostředí na stavby

Zatížení působí na konstrukci přímo (silové působení), nebo účinkem vynucených přetvoření vyvolaných např. nerovnoměrným sedáním, změnami prostředí stavby (nepřímé zatížení). Skutečné nebo předpokládané podmínky vyskytující se v definovaném časovém úseku vytvářejí návrhové situace, které podle časového působení členíme na:

  • trvalé návrhové situace, vytvářené v trvalých provozních podmínkách po dobu životnosti stavby;
  • dočasné návrhové situace, vytvářené během provádění stavby, obnovy stavby nebo dočasného vlivu prostředí;
  • mimořádné návrhové situace, vyvolané mimořádnými předvídatelnými podmínkami nebo vlivy, jako jsou např. požár, povodeň, výbuch, náraz, místní porušení.

Samostatně jsou posuzovány stavební konstrukce na seizmické návrhové situace s požadavky omezeného poškození a vyloučení zřícení za definovaných podmínek (ČSN EN 1998-1). Tento přístup může být návodem pro návrh konstrukcí při mimořádných návrhových situacích. Stanovení předvídatelných návrhových situací pro navrhování nových staveb a definování skutečných návrhových situací při průzkumech a následné hodnocení staveb je jedním z rozhodujících kroků k zajištění návrhové životnosti staveb. Ta je definována jako doba, po kterou má být konstrukce nebo její funkční díl používána pro stanovený účel při běžné údržbě bez nutnosti zásadní opravy. Doporučené informativní návrhové životnosti jednotlivých kategorií staveb jsou uvedeny v tab. 1 (ČSN EN 1990 ed. 2, únor 2011 čl. 2.3, NA. 2.1).

Poznámka:

Národní příloha k prvnímu vydání normy ČSN EN 1990 uváděla rozdílné hodnoty návrhové životnosti staveb pro bydlení od evropských požadavků. Doporučená doba 50 let byla v našich podmínkách prodloužena na dobu 80 let s ohledem trvanlivost převážně užívaných materiálů a životní styl. Rozdíly v návrhové životnosti staveb pro bydlení jsou druhým vydáním normy zrušeny. Dosud je však rozdíl u staveb technologických, kde stavba je budována pro plné využití výrobní nebo zemědělské technologie. Technologie podléhají rychlým změnám, kterým je nutno stavby přizpůsobovat. Jedním z ekonomických řešení jsou stavby pro univerzální využití, jako jsou obchodní centra nebo stavby lehkého průmyslu. Zařazení kategorie vyměnitelných částí konstrukce odpovídá současným trendům při navrhování systémů údržby a pojetí oprav staveb.

Pro stavební výrobky je předepsáno posuzování a ověřování stálosti vlastností postupem podle Nařízení Evropského parlamentu a Rady č. 305/2011/EU. Pro orientaci ve vztahu předpokládané návrhové životnosti stavby a stavebních výrobků vydala Evropská organizace pro technická schválení (EOTA) údaje uvedené v tab. 2.

Tab. 1 Informativní návrhové životnosti jednotlivých kategorií staveb podle druhého vydání ČSN EN 1990 ed. 2:2011 a parametry doporučené v národní příloze této normy

Kategorie návrhové životnosti
Stavby
Doporučená EN
(roky)
Doporučená národní přílohou
(roky)
dočasné
10
10
technologické
15 - 30
25 - 50
běžné stavby
50
50
mosty
100
100
přehrady, tunely
120
120

Tab. 2 Orientační hodnoty vztahu předpokládané návrhové životnosti stavby a stavebních výrobků podle Evropské organizace pro technická schválení (EOTA)

Předpokládaná životnost stavby (roky)
Předpokládaná životnost stavebních výrobků (roky)
Kategorie
Roky
Kategorie
opravitelné nebo snadno vyměnitelné
méně snadno opravitelné nebo vyměnitelné
plná životnost stavby
krátká
10
10
10
10
střední
25
10
25
25
normální
50
10
25
50
dlouhá
100
10
25
100

2.2 Základní požadavky na stavební konstrukce a stavební výrobky

Rozhodující význam pro plnění funkčních požadavků stavby jako celku má nosná konstrukce, bez které nemají navazující nenosné funkční díly své opodstatnění. Souhrnným termínem pro popis pohotovosti a činitelů, které ji ovlivňují, je spolehlivost. Znaky spolehlivosti jsou důležité pro přesné vymezení požadavků na stavby, včetně časového úseku, po který je požadováno tyto požadavky plnit. Pro stavební konstrukce jsou znaky spolehlivosti použitelnost, únosnost (obecně bezpečnost) a trvanlivost.

Poznámka:

V jednotlivých technických oborech znaky spolehlivosti vystihují základní požadavky pro pohotovost. Pro elektrotechnické výrobky je zdůrazněn požadavek bezporuchovosti, udržovatelnosti a zajištění údržby. Pro strojní výrobky je rozhodující bezpečnost, životnost, pohotovost a skladovatelnost. Pro navrhování nosných stavebních konstrukcí rozlišujeme dva mezní stavy:

  • mezní stav použitelnosti, při jehož překročení již nejsou splněny stanovené provozní funkční požadavky na nosnou konstrukci za běžného užívání a v důsledku toho je ohrožena např. pohoda osob, vzhled stavby (kmitání, průhyby, trhliny) ve smyslu čl. 3. 4. ČSN EN 1990);
  • mezní stav únosnosti, při jehož překročení hrozí zřícení nebo obdobné druhy poruch konstrukce, ohrožující bezpečnost osob, konstrukce nebo např. ochranu technologického vybavení staveb, skladovaných látek apod., ve smyslu čl. 3. 3. ČSN EN 1990.

Rozhodující vlastností materiálů, dílců a konstrukcí určených pro stavby je jejich trvanlivost, která je definována jako schopnost zachovat požadovanou úroveň parametrů provozu po dobu návrhové životnosti funkčního dílu. V rámci managementu životnosti a spolehlivosti konstrukcí jsou rovněž uvažovány mezní stavy trvanlivosti (Teplý, B., 2010). Předpokladem vyhovující trvanlivosti je zejména náležitá údržba, očekávané vlivy prostředí, kvalita řemeslné práce a úroveň kontroly při předpokládaném používání konstrukce (čl. 2.4 ČSN EN 1990). Pro omezení nepřiměřených účinků mimořádných návrhových situací je požadována robustnost (celistvost) konstrukce. Je definována jako schopnost konstrukce odolat nepříznivým vlivům - např. výbuchu, nárazu, požáru, důsledkům neúmyslné lidské chyby, aniž by nastalo porušení nepřiměřené původní příčině (ČSN EN 1991-1-7).

V regulovaných oblastech společného evropského trhu jsou pro hodnocení stavebních výrobků stanoveny základní požadavky na stavby s důrazem na bezpečnost a ochranu zdraví osob (kap. 6).

Obecně požadujeme od procesů, systémů a jejich produktů plnění požadavků kvality. Obecná definice kvality vychází z hodnocení stupně plnění požadavků, a to pomocí znaků, které jsou neoddělitelně spjaty s výrobkem nebo stavbou - např. počet bytů, systém předpětí apod. (znaky inherentní). Informativní význam mají znaky přiřazené jako např. cena výrobku, forma vlastnictví apod. (Mencl, V., Novák, J., 2002). Logickým krokem v oblasti řízení kvality ve stavebnictví je vytvoření jednotného systému řízení kvality všech činností spjatých s návrhem, přípravou, výstavbou a provozem stavby. Soubor Eurokódů již zahrnuje požadavek na management kvality včetně stanovení kategorií staveb, kontrol návrhu a výstavby v rámci managementu spolehlivosti staveb (ČSN EN 1990, příloha B) (kap. 6.2). Výše uvedené požadavky kvality se doporučuje rovněž aplikovat na procesy průzkumu a hodnocení staveb.

3 PRŮZKUMY ÚZEMÍ A STAVEB

3.1 Členění průzkumů

Obecné rozdělení průzkumů při přípravě staveb obsahuje MP 9.1 (2007). Zahrnuje průzkumy vztahující se ke zjištění a hodnocení současného stavu území (geotechnický, výron plynů, hydrogeologický), krajiny (archeologický, životního prostředí) a průzkum existující stavby (stavebně historický, stavebně technický v jednotlivých fázích životního cyklu stavby. V následujících kapitolách jsou uvedeny průzkumy, které mohou výrazně ovlivnit průběh stavebně technických průzkumů a hodnocení jejich výsledků.

3.2 Obecný model průzkumu

Průzkumem v technických oborech obecně rozumíme shromažďování a hodnocení informací na základě přezkoumání dokumentace, prohlídky a účelně volených opakovatelně použitelných zkoušek Obecně možno návaznost činností při průzkumu modelovat jako řízený technický proces při uplatnění zpětné vazby (obr. 3). Jednotlivé činnosti jsou vymezeny kontrolami a úzkou součinností s procesem hodnocení stavby podle doporučení ČSN ISO 13822.

Vstupem je dokumentace o stavbě a požadavky objednatelů na zaměření průzkumu. Předběžný průzkum zahrnuje předběžnou prohlídku, užití neupřesněných zkušebních metod k orientačnímu hodnocení vlastností rozhodujících materiálů a následnou kontrolu věrohodnosti podkladů. Pro další postup je vhodné stanovit předběžnou pracovní hypotézu, která je předpokladem účelného podrobného průzkumu. Pro nosné konstrukce je vhodné stanovit výpočtový model stavby podle zjištěných skutečností, s přihlédnutím ke kritickým místům konstrukce. Předběžné hodnocení je podkladem pro rozhodnutí o dalším postupu průzkumu nebo uspokojivé způsobilosti. Podrobný průzkum zpravidla zahrnuje odběr zkušebních vzorků, využití upřesněných zkušebních metod, analýzu kritických míst stavby nebo území testování výsledků podrobného průzkumu na základě podrobného hodnocení a jeho souladu se skutečným stavem konstrukce, v případě nesouladu provedení doplňkového průzkumu. Závěry zahrnují celkové hodnocení a návrh opatření konstrukčního a provozního charakteru.

Průzkum i hodnocení mají být součástí jednotného systému navrhování a hodnocení staveb (Holický, M., 2007). Na výstupu procesu se výrazně podílejí znaky procesu, které podmiňují kvalitu a rychlost procesu (vzdělání pracovníků a jejich vybavení, volba metod průzkumu, možnost spolupráce se stavební laboratoří). Regulátory procesu uvádějí celý proces do systému navrhování a hodnocení staveb - v našem případě do systému Eurokódů.

Procesní model průzkumu s uplatněním mezioperačních kontrol a zpětné vazby lze uplatnit při průzkumech území i staveb (Mencl, V., Novák, J., 2002). Průzkumy staveb v širším rozmezí mohou být zaměřeny na hodnocení stavby v jednotlivých časových etapách životního cyklu stavby (kap. 3.4), nebo na průzkumy souborů jednotlivých funkčních dílů stavby - např. průzkum nosné konstrukce, průzkum hydroizolace stavby, průzkum tepelných vlastností. Při dílčích průzkumech je třeba mít na paměti, že bez nosné konstrukce ztrácejí ostatní funkční díly svůj význam. Je tedy logické, že pokud průzkum provádí autorizovaný inženýr specializace zkoušení a diagnostika staveb, je vázán svou profesí se v závěru průzkumu nenosných funkčních dílů vyjádřit ke stavu nosné konstrukce např. upozorněním na ohrožení uživatelů, doporučení průzkumu kritických míst apod. (§137 stavebního zákona). Bezpečnost stavby může ohrozit i kritický stav technologických zařízení staveb a technického zařízení budov. V odůvodněných případech je vhodné vyžadovat výsledky kontrolních prohlídek a revizí (MP 1.5.6.).

Obr. 3 Obecný model řízeného procesu průzkumu staveb s uplatněním zpětné vazby

3.3 Průzkumy území

Stavba je ve všech fázích životního cyklu vázána na stav a změny území a základové půdy. Rovněž stavba může zpětně významně ovlivňovat stav území. Tyto zpravidla dlouhodobé změny je doporučeno v rámci průzkumů sledovat - monitorovat (čl. 3.10 ČSN ISO 13822). Průzkumy území zajišťují specializované obory, nejhospodárněji v úzké spolupráci s projektanty, zhotoviteli a správci staveb.

Výsledky průzkumů území jsou při celkovém hodnocení stavby posuzovány z hlediska možných vlivů na technický stav stavby nebo průběh výstavby. Pokud jde o posuzování zdravotních hledisek uživatelů staveb lze doporučit přehledně zpracovanou příručku ČKAIT Hygienické předpisy ve výstavbě (Mathauserová, Z., 2010).

3.3.1 Geotechnický průzkum

Zásady navrhování nových geotechnických konstrukcí podle ČSN EN 1997-1 čl. 2.1, doporučují pro geotechnický průzkum následující postup: geotechnický průzkum předběžný (čl. 3.2.2) a podrobný (čl. 3.2.3), vyhodnocení geotechnických parametrů (čl. 3.3), prezentaci a vyhodnocení geotechnických informací ve zprávě o průzkumu (čl. 3.4).

Skladbu a rozsah průzkumu nutno přizpůsobit geotechnické kategorii konstrukce (čl. 2.1), kterou předběžně stanovíme před zahájením průzkumu podle následujících zásad:

1. geotechnická kategorie zahrnuje malé a jednoduché konstrukce se zanedbatelným rizikem z hlediska provádění a provozu stavby;

2. geotechnická kategorie je určena pro obvyklé typy konstrukcí a základů s běžným rizikem (např. plošné a pilotové základy, mostní pilíře a opěry, zemní kotvy);

3. geotechnická kategorie zahrnuje stavby s abnormálním rizikem (nestabilita základové půdy, složité základové poměry, mimořádné konstrukce).

Minimální požadavky na rozsah a obsah geotechnických průzkumů nejsou pro stavby na území ČR stanoveny (čl. NA. 2.1.). Podle geotechnické kategorie je volena úroveň prohlídek a kontrol stavebních prací a základových poměrů (čl. 4).

Poznámka:

Členění do geotechnických kategorií podle ČSN EN 1997-1 je ve srovnání s kategoriemi podle ČSN 73 1001 obecnější, což umožňuje profesionální přístup (Hrdoušek, V. a kol. 2010). K této změně nutno přihlédnout v projektech existujících staveb, vypracovaných v systému dnes již neplatných ČSN. Odborný komentář k normě ČSN EN 1997-1 je obsahem příručky ČKAIT Navrhování mostních konstrukcí.

Stavební dozor, monitoring a údržba stavby se podle doporučení čl. 4. ČSN EN 1997-1 má odvodit podle stanovené geotechnické kategorie. Z tohoto hlediska je zajímavý požadavek na více než desetiletou dobu monitorování konstrukcí nejvyšší třídy následků poruchy nebo funkční nezpůsobilosti (třída CC3 podle ČSN EN 1990 tab. B1) (tab. 3).

Proto je vhodné zdůraznit často opomíjené zásady geotechnického průzkumu (Záruba, Q., Mencl, V., 1957):

  • Zvážit historii využití území, jako např. poddolování, skládky, zrušená vodní díla, studně, úpravy terénu, včetně zasypaných strží, zrušených porostů, stabilizovaných sesuvů. U historických staveb upozornit na základy starších konstrukcí a důsledky pro navazující výstavbu (obr. 4).
  • Stanovit podmínky provádění a provozu stavby a odhad změn vzhledem k celkové stabilitě základové půdy, definovat podmínky vzhledem k okolí s přihlédnutím k sousedním konstrukcím, dopravě na blízkých komunikacích, agresivnímu prostředí v okolí stavby a průniku agresivních látek do základové půdy.
  • Provést základní hydrogeologický průzkum (stanovení hladiny spodní vody a upozornit na možné dlouhodobé změny, proudění podzemní vody v místě stavby, agresivita vody).
  • Minimální požadavky na rozsah a obsah geotechnických průzkumů nejsou pro stavby na území ČR stanoveny (čl. NA. 2.1).

Pro hodnocení existujících staveb zpravidla vyžadujeme vyhodnocení dlouhodobého sledování stavby postupem podle čl. 4.5 ČSN EN 1997-1 s uvážením geotechnické kategorie:

  • pro stavby v 1. kategorii postačuje vyhodnocení založené na prohlídce,
  • pro stavby v 2. kategorii může postačovat měření pohybů vybraných bodů konstrukce,
  • pro stavby v 3. kategorii má být vyhodnocení založeno na měření a rozborech zjištěných přemístění konstrukce a území.

Obr. 4 Rozdílná únosnost základů gotické katedrály a původního románského kostela jsou příčinou poruchy základového zdiva

3.3.2 Archeologický průzkum

Evropské území bylo dějištěm vzniku, rozvoje a rovněž zániku starověkých civilizací a lze tedy s vysokou pravděpodobností předpokládat výskyt archeologických nálezů definovaných jako doklad života člověka a jeho činnosti. Movité či nemovité nálezy jsou chráněny mezinárodní evropskou úmluvou o ochraně dědictví Evropy, která je součástí právního řádu ČR (Úmluva o ochraně archeologického dědictví Evropy, č. 99/2000 Sb. m.s.)

Území s prokázanými nebo pravděpodobnými archeologickými nálezy členíme do následujících kategorií:

  • Kategorie I. zahrnuje území s prokázaným výskytem nálezů;
  • Kategorie II. představuje území s neprokázaným, ale s vysoce pravděpodobným výskytem nálezů;
  • Kategorie III. vymezuje území s neprokázaným a méně pravděpodobným nálezem;
  • Kategorie IV. je území bez reálné pravděpodobnosti nálezu Doporučený postup průzkumu archeologického průzkumu (Witzany, J., 2010).

1. Analýza podkladů, které tvoří územní plány, údaje v databázích Archeologického ústavu AV ČR a Národního památkového ústavu. Další údaje mohou být nalezeny v místních kronikách, muzeích a soukromých sbírkách.

2. Předběžný výzkum konfigurace terénu, historických cest včetně brodů, míst pravděpodobné těžby nerostů.

3. Podrobný výzkum ve shodě s orgány památkové péče. Využití nedestruktivních metod např. mikrovlnné metody k průzkumu nehomogenního půdního prostředí, kamenných základů a movitých nálezů.

4. Závěr a návrh opatření zahrnuje stanovení pravděpodobnosti výskytu definovaných nálezů na sledovaném území, stanovení rizika případného zastavení stavby a provedení záchranného výzkumu. V případě prokázaného výskytu nálezů je doporučeno v krajním případě změnit projekt stavby.

3.3.3 Radonový průzkum, výron plynů

Z hlediska provozu staveb jsou významné dva typy výronu plynů (Cepek, V., 2010):

  • důlní plyn vyvěrající z uhlonosného podloží s možnými přímými účinky na stavby,
  • radonem obsaženým v půdním vzduchu v intenzitě podle propustnosti podloží, který nemá přímé účinky na stavby.

Stavby musí být navrženy tak, aby bylo zabráněno hromadění plynů, které může vyvolat nepříznivé účinky. U důlních plynů s vysokým obsahem metanu (90 až 95 %), jde o vysoký stupeň rizika ničivého výbuchu, metan narušuje organické látky (asfaltové hydroizolace). Nepříznivým účinkem radonu je zvýšení rizika onemocnění rakovinou plic při dlouhodobém působení.

Základní podmínky pro snížení rizika ze vzniku škod způsobených zemním plynem jsou doporučeny v Metodické pomůcce MP 1.5.6., kap. 2.5:

  • doplnění podmínek vydaných Báňským úřadem o stanovisko k výskytu důlních plynů,
  • stanovisko je vydáno na základě kategorizace podloží a výsledků průzkumu provedeného autorizovanou zkušebnou.

Radonový průzkum a zásahy ke snížení záření z přírodních zdrojů ionizujícího záření jsou řízeny vyhláškou Státního úřadu pro jadernou bezpečnost č. 307/2002 Sb. o radiační ochraně. K posouzení a usměrnění možného pronikání radonu do budov je stanoven radonový index pozemku. Podle směrných hodnot pro objemovou aktivitu radonu ve vnitřním ovzduší budov a hodnot pro maximální příkon fotonového dávkového ekvivalentu jsou stanovena opatření proti pronikání radonu z podloží stavby, ze stavebních materiálů a z dodávek vody (Mathauserová, Z., 2010).

3.3.4 Průzkum bludných proudů

Průzkum a základní ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů na stavby jsou doporučeny v technických podmínkách MD ČR č. 124/2009.

Bludným elektrickým proudem stejnosměrným nebo střídavým je proud protékající z elektrického zařízení okolním vodivým prostředím. Největším zdrojem bludných proudů je dráha elektrizovaná stejnosměrnou soustavou a využívající kolejí jako zpětného vodiče.

Korozní nebezpečí vzniká v lokalitách vzdálených do 5 km od elektrické trati, do 1 km od elektrických měníren, dále v případech, kde geologické podloží umožňuje výskyt zdrojů spontánní polarizace, např. rudných ložisek (čl. 4.2.1 technických podmínek MD č. 124/2009).

Hlavní zásady podrobného průzkumu určuje norma ČSN 03 8370. Pokud je potvrzen možný vznik bludných proudů, je nutné provedení základního korozního průzkumu. Na základě hodnocení výsledků základního korozního průzkumu je stanoven jeden z pěti stupňů ochranných opatření. Kontrolní měření jsou prováděna v průběhu realizace stavby, po jejím dokončení a v době provozu. Průzkum a měření provádí specializovaná pracoviště.

3.4 Průzkumy v životním cyklu stavby

V jednotlivých časových fázích životního cyklu stavby jsou kladeny často rozdílné požadavky na jednotlivé funkční díly.

Poznámka:

Jako příklad lze uvést rozdílné návrhové situace pro nosné stavební dílce v časové fázi výroby (zvedání z formy, doprava), výstavby (stabilita, montážní zatížení výrobní fáze u prefabrikovaných dílců), plného provozu (plné provozní zatížení), částečného provozu před demolicí nebo obnovou (únosnost degradované konstrukce, odolnost proti náhlému zřícení).

Jak ukazují poznatky z praxe, je účelné vymezit účel a rozsah průzkumů podle tohoto klíče (Pavlica, J. a kol., 2008). Samostatný vývoj mají hlediska stavebně historická, která je vhodné mít na paměti při posuzování všech typů staveb. Obecně je každá stavba individuálním tvůrčím dílem a její originalita by měla být při průzkumech respektována. Příkladem jsou stavby průmyslové, kde je v řadě případů kladen důraz na zachování vzhledu budov a prezentaci vývoje výrobní technologie (stavby průmyslového dědictví).

3.4.1 Stavebně historický průzkum

Stavebně historický průzkum je především zaměřen na architektonický rozbor a umělecko-historické hodnocení stavby. Pro orientaci v právní problematice ochrany památek slouží pomůcka A 3.7. Státní památková péče a vazba na stavební zákon.

Průzkum je doporučeno členit na následující etapy:

1. Analýza historických podkladů, doklady o přestavbách a architektonickém vývoji.

2. Detailní popis památky a její zaměření, architektonický rozbor.

3. Hodnocení z hlediska umělecké a historické hodnoty.

4. Závěr a doporučení k alternativám ochrany památkové podstaty.

Navazující stavebně technický průzkum využívá především nedestruktivních postupů k hodnocení historické stavby např. zjišťování stáří dřevěných konstrukcí dendrochronologickým průzkumem, mikrobiologický průzkum, průzkum vlhkosti a degradačních procesů (Witzany, J., 2010).

Poznámka:

Statické zabezpečení památky nelze navrhnout bez stavebně technického průzkumu a hodnocení.

Zásady stavebně historického průzkumu jsou příkladem svým důrazem na znalost původní technologie zpracování tradičních materiálů, jako je opracování kamene, skladba historických omítek nebo technologie výstavby hradních opevnění (Rovnaníková, P., 2010; Drdácký, M., 2011). Znalost technologie výstavby usnadňuje hodnocení funkci jednotlivých částí stavby a při obnově zachování historického rázu stavby.

3.4.2 Stavebně technický průzkum

Stavebně technický průzkum je základním typem průzkumu pro výsledné hodnocení nosné konstrukce stavby. Jednotlivé etapy průzkumu jsou úzce spjaty s procesem hodnocení nosné konstrukce (kap. 5). Pro průzkum a hodnocení existujících konstrukcí je doporučena norma ČSN ISO 13822, v systému rezortních předpisů Ministerstva dopravy pro pozemní komunikace jsou závazné Technické podmínky TP 72 (2009).

3.4.2.1 Stavebně technický průzkum staveb před jejich dokončením

Do této kategorie staveb zahrnujeme stavby technologicky nedokončené, dále pak stavby neuvedené do provozu na základě kolaudačního souhlasu (§123 stavební zákon). Vstupem je realizační dokumentace stavby a stavebně technologická příprava stavby, zahrnující rovněž kontrolní a zkušební plán. Na základě prohlídky stavby provedeme analýzu zjištěných stavebně technologických procesů a jejich výstupů.

Výsledkem průzkumu staveb nedokončených mohou být následující zjištění:

a) Nedodržení stavebně technologických procesů, které mohou mít nepříznivé důsledky kvalitu stavby. Průzkum může mít charakter mimořádného auditu procesů přípravy a skutečného provedení stavby.

b) Nepředvídané mimořádné podmínky pro stavebně technologické procesy s nepříznivými důsledky na kvalitu stavby (kap. 4.2). Příkladem jsou náhlé změny teploty, povodně apod.

c) Důsledky hrubých chyb při provádění stavby vyplývajících z nedostatečných znalostí, nedostatku informací nebo nedostatečných zkušeností s technologickými procesy provádění stavby.

Průzkum je prováděn zpravidla v časovém tlaku na dokončení stavby. Je však důležité zaměřit průzkum na následující zjištění:

  • definování stavu konstrukce před vznikem sledovaného jevu na základě dokumentace,
  • průzkum a hodnocení stavu konstrukce po události,
  • stanovit průběh události,
  • zhodnotit důsledky pro další postup provádění a konečnou kvalitu stavby,
  • návrh doporučení - např. úpravu postupů provádění stavby, monitorování konstrukce, ověření stavu při kolaudaci zatěžovací zkouškou apod.

Výsledky průzkumů mohou být podkladem pro soudní řízení; v těchto případech nutno dbát zásad znalecké činnosti, např. uplatnění komparační metody (Bradáč, A., a kol., 2006).

3.4.2.2 Stavebně technický průzkum staveb v provozu

Stavebně technický průzkum staveb v provozu je důležitým zdrojem poznání o účincích zatížení a prostředí na stavbu. Pro vybrané stavby je součástí systému péče o zachování provozní způsobilosti při minimalizaci nákladů na údržbu a opravy. Systém umožňuje rychlejší zavádění nových poznatků do praxe ve srovnání s využíváním budovaného systému ČSN EN. Příkladem je systém MD ČR pro objekty pozemních komunikací.

Mimořádný stavebně technický průzkum staveb v provozu je vyvolán:

  • potřebou ověření spolehlivosti při účincích mimořádných zatížení, např. mimořádné přepravy,
  • hodnocení patrné degradace konstrukce vlivem mimořádných podmínek prostředí (požár),
  • důsledky stavu kritických materiálů, dílců a konstrukcí, jako je např. ztráta pevnosti betonu při užití hlinitanového cementu, poruchy stropů z keramických dílců Hurdis (kap. 4.5), koroze výztuže ve stycích montovaných betonových konstrukcí,
  • ověření možné změny v užívání stavby - např. zvýšení zatížení,
  • nutností hodnocení stavby při změně vlastnických stavů (Bradáč, A. a kol. 2006).

Takto cílené průzkumy jsou nejpočetnější skupinou průzkumů a mají pevný systém u jednotlivých druhů staveb.

3.4.2.3 Stavebně technický průzkum staveb před jejich obnovou

Zvláštní opatrnost nutno zachovávat u již sanovaných staveb z hlediska jejich statického působení a součinnosti s původní stavbou. U částí, které podle předpokladů budou v rámci obnovy odstraněny, je účelné posoudit možnost jejich recyklace. Návrh možného postupu v návaznosti na stavebně technický průzkum je uveden na obr. 5.

Obr. 5 Posouzení možnosti recyklace materiálů v rámci stavebně technického průzkumu

3.4.2.4 Stavebně technický průzkum před odstraněním stavby

Před vlastním odstraněním stavby se doporučuje provést stavebně technický průzkum se zaměřením na rozhodující parametry, potřebné pro vypracování bezpečného technologického postupu demolice (Lukš, J., 2010):

  • zjištění vlastností rozhodujících materiálů z hledisek konstrukčních, zdravotních, možností recyklace, vymezení nebezpečného odpadu,
  • zjištění statické funkce konstrukcí nebo prefabrikovaných dílců s uvážením případného znovu využití, např. ve formě pomocných, opěrných konstrukcí.

Pro poznání skutečného stavu stavby, zpravidla po vyčerpání doby návrhové životnosti, je pro obor diagnostiky staveb významné provádět průzkum v průběhu demoličních prací. Tento postup umožňuje definovat řetězce vad a poruch v kritických místech stavby a provádět průkazní zkoušky stavu materiálů. V oboru mostního stavitelství byl za finanční podpory odpovědných investorů proveden demoliční průzkum staveb z předpjatého betonu silničních i železničních mostů, který přinesl cenné výsledky o rozhodujících činitelích ohrožujících trvanlivost mostů (kap. 4.4).

4 METODIKA STAVEBNĚ TECHNICKÉHO PRŮZKUMU

Cílem metodiky je poskytnout výběr osvědčených kroků k dosažení pro daný případ hospodárného postupu průzkumu stavby s přijatelným rizikem chybných výsledků. Jedním z osvědčených přístupů je chápání procesů průzkumu a hodnocení staveb jako součást systému navrhování staveb (kap. 1). Tento přístup nalézá podporu v systému původních českých technických norem a nově rovněž v systému evropských norem (Holický, M., 2007).

Rozhodnutí o výběru vhodné metodiky pro konkrétní stavbu má provést nezávislý posuzovatel s patřičnou odborností a zkušenostmi. Neopomenutelnou součástí stavebně technického průzkumu je upozornění na stav, který vyžaduje nutné zabezpečovací práce ve smyslu §135 stavebního zákona.

4.1 Doporučené normy a jejich vývoj

V předchozích statích byl zdůrazněn význam průzkumu a hodnocení staveb v jednotném systému navrhování staveb, tedy v současnosti podle zásad teorie spolehlivosti prezentované v soustavě Eurokódů. V dnes již překonané soustavě ČSN se v praxi osvědčila norma ČSN 73 0038, vydaná v roce 1987 s uplatněním novodobých poznatků stavebního zkušebnictví a s přílohami, které dokumentují vývoj vlastností materiálů a technologií výstavby v Československu. Pro možnost hodnocení staveb v soustavě Eurokódů byla v roce 2005 zavedena do soustavy ČSN norma ČSN ISO 13822, která má být později nahrazena nově připravovanou evropskou normou pro hodnocení a zesilování existujících konstrukcí (Holický, M., 2007).

V soustavě Eurokódů byla vydána norma pro hodnocení a zesilování existujících konstrukcí pozemních staveb vystavených seizmickým zatížením (ČSN EN 1998-3), která může být vodítkem pro posuzování staveb v případě mimořádných situací. Důvody pro zpracování této normy jsou uváděny následující:

  • starší konstrukce nejsou zajištěny proti zemětřesení a nutno zhodnotit jejich odolnost proti seizmickému zatížení, případně odhalit skryté hrubé vady;
  • hodnocení pozemních staveb podle současných poznatků může prokázat nutnost jejich preventivního zesílení, neboť stavby odrážejí stav znalostí v době jejich návrhu a výstavby;
  • poškození pozemních staveb způsobených zemětřesením mohou vyvolat nutnost volby účinných konstrukčních opatření nebo demolice.

Z hlediska metodiky průzkumů a návrhu zesilování lze doporučit v citované normě studovat promyšlené postupy hodnocení konstrukcí i při omezené úrovni znalostí a postupy jejich zesilování novodobými metodami.

4.2 Úroveň dokumentace a podkladů

Obtížným úkolem je shromáždit, posoudit komplexnost a aktuálnost projektové dokumentace a dalších podkladů pro průzkum a hodnocení stavby.

Souhrn požadavků pro hodnocení je uveden v čl. 4.6 ČSN ISO 13822; můžeme je podle časových etap životního cyklu stavby členit:

a) projektová dokumentace stavby, včetně statického výpočtu, základové poměry,

b) stavební deník, výsledky zkoušek materiálů, doklady o kvalitě vstupů a technologií,

c) provozní řád stavby, doklady o údržbě, dokumentace oprav a stavebních úprav, zpráva o revizích rozvodů energie, technického zařízení budov a případně technologického zařízení staveb.

Získání dokumentace skutečného provedení stavby je obtížným úkolem, neboť správci staveb nedoceňují její hodnotu pro provoz a obnovu stavby. Z toho vyplývají improvizace při údržbě a opravách, před průzkumem zaměření a stanovení základních parametrů nosné konstrukce, např. rozměry prvků a rozdělení nosné výztuže. Lze doporučit ověření, zda není dostupná dokumentace pro stavební řízení u stavebního úřadu nebo u správců sítí. Údaje získané z různých zdrojů je nutné navzájem konfrontovat. Podklady pro hodnocení úrovně technologie výstavby lze získat z dobových Technických průvodců, které periodicky vydávala Česká matice technická. Zajímavé údaje o technologiích výstavby jsou v dobových technických časopisech.

Informativní národní přílohy ČSN ISO 13822 poskytují základní údaje o vlastnostech materiálů užívaných při provádění existujících nosných konstrukcí.

4.3 Úroveň návrhu stavby a technologických procesů

Průzkum stavby je možno považovat za významnou kontrolu jejího technického stavu, jehož základem je dosažená úroveň procesů přípravy, provádění a provozu stavby. Možnosti průzkumu jsou u staveb v provozu zpravidla finančně i technicky omezené. Proto zkoumáme úroveň procesů z hlediska míry uplatnění systému prevence vzniku vad a poruch. Pokud prokážeme z podkladů a následně ověříme na stavbě, že systém byl uplatněn, je možné další postup stavebně technického průzkumu výrazně ovlivnit. Příkladem je hodnocení stavby na základě uspokojivé způsobilosti (kap. 6.3).

Metody prevence se liší podle závažnosti důsledků vady nebo poruchy, které vyplývají z charakteru chyby, která byla jejím zárodkem. Z hlediska prevence chyb rozlišujeme:

  • Chyby hrubé, které jsou způsobeny z neznalosti, omylu nebo neúmyslné nepozornosti. Důsledky chyb jsou mimořádné a lze je proto snadno identifikovat. Prevenčním opatřením je důsledné zavedení metod řízení kvality procesů a systémů.
  • Chyby systematické mohou být způsobeny chybným měřicím zařízením, nevhodnou zkušební metodou, systematickými chybami obsluhy. Odhalení příčin vyplyne z porovnání výsledků získaných jinou metodou, metrologickým ověřením přístrojů, opakovaným přezkoušením obsluhy. Chybné výsledky lze následně korigovat.
  • Chyby nahodilé jsou vyvolány dosud nekontrolovanými vlivy, kterým nelze v daných podmínkách čelit. Lze je však omezit zvýšenou úrovní měření nebo pečlivostí obsluhy. Jejich popis je možný na základě statistického rozboru,

Příkladem časového období a staveb s vysokou pravděpodobností výskytu hrubých a systematických chyb je využívání nekvalifikovaných pracovníků v rámci nuceného pracovního nasazení ve čtyřicátých až padesátých letech minulého století. Důsledky technologické nekázně možno očekávat i u staveb řízených nekvalifikovanými pracovníky. Norma ČSN EN 13670 (2010) uvádí podrobně management provádění betonových konstrukcí, který rozlišuje třídy provádění 1. až 3. (čl. 4.3.1.)

4.4 Procesy degradace staveb a jejich modelování

Výsledný proces degradace stavby vyplývá ze součinnosti procesů degradace navazujících funkčních dílů, u kterých se nejvýrazněji projevuje destrukci materiálů. Při průzkumech a hodnocení staveb jde o stanovení průběhu degradační křivky stavby nebo zpravidla postačí degradační křivky nosné konstrukce, u které můžeme vycházet z definovaných parametrů pro mezní stavy (obr. 6). Průběh degradační křivky je ovlivněn dosaženou úrovní spolehlivosti při zahájení provozu stavby, zejména pak údržbou stavby. Při periodických prohlídkách stavby stanovujeme stupeň degradace jako podklad pro stanovení předpokládaného průběhu křivky a odhadu doby plného provozu stavby. Zde je důležité využít všech poznatků z obdobných staveb, zejména z průzkumů v průběhu demoličních prací (kap. 3.4.2.4), jak vyplývá z následujícího příkladu.

Obr. 6 Idealizovaný časový průběh degradace konstrukce

Rozhodujícím činitelem pro trvanlivost mostů z předpjatého betonu je intenzita působení agresivních rozmrazovacích látek na konstrukci. Průkaz přinášejí průzkumy před odstraněním stavby silničních a železničních mostů z předpjatého betonu. Pokud odhlédneme od rozdílných konstrukčních řešení a hodnotíme stupeň přímého korozního napadení betonu a výztuže, můžeme konstatovat:

  • nosníky z předpjatého betonu silničních mostů byly silně napadeny korozí v kotevních oblastech vlivem zatékání agresivních roztoků. Nosníky bylo nutno po 25 letech vyřadit z provozu, nebo zesílit doplňkovými kabely (Mencl, V., 2005);
  • nosníky z předpjatého betonu železničních mostů nevykazovaly po 50 letech provozu kritický stupeň koroze a důvodem jejich výměny jsou provozní požadavky (Pavlica, J. a kol., 2009).

Jinou možností kvalifikovaného odhadu průběhu degradační křivky je užití dále uvedených postupů podle doporučení technických podmínek Ministerstva dopravy TP MD 175:

a) zhodnocení zkušeností z provozu obdobných konstrukcí v definovaných podmínkách provozu. V této souvislosti je možno uplatnit poznatky z míst sledované konstrukce s rozdílnou intenzitou působení podmínek prostředí - např. průběh degradace v místech po opravě hydroizolace apod.

b) znalost výsledků korozních zkoušek rozhodujících materiálů. Uspořádání zkoušek má vystihnout extrémní podmínky působení prostředí a jejich součinnost. Při působení klimatických vlivů jde o periodické změny, které při zkoušce nahrazujeme zrychleným cyklováním např. zkoušky mrazuvzdornosti betonu při působení agresivních látek, zkoušky odolnosti plastů vůči působení slunečního záření apod. Extremní podmínky mohou být nákladně modelovány v laboratorních podmínkách nebo s přiměřenými náklady nalezeny při delší expozici v přirozených extremních podmínkách např. vysoká úroveň slunečního záření a vlivu teploty v horských podmínkách, agresivní prostředí v průmyslových podmínkách.

Poznámka:

Technický a skušobný ústav stavebný v Bratislavě (TSÚS) zřídil v sedmdesátých letech monitorovací laboratoře stavebních výrobků ve Sliači (extrémní oslunění a mrazové cykly), Technický a zkušební ústav stavební v Praze (TZÚS) na pracovišti v Teplicích (průmyslové prostředí). Laboratoře již nejsou v provozu.

c) vytvoření matematických modelů degradačních procesů. Na základě teoretických zákonů korozních procesů lze matematicky stanovit míru poškození materiálů v závislosti na čase a stanovit prognózu degradace (Šmerda, Z. a kol., 1999);

d) využití stochastických modelů pro stanovení doby životnosti konstrukce.

4.5 Kritické materiály, dílce a konstrukce

Kritické materiály, dílce a konstrukce výrazně snižují parametry spolehlivosti funkčních dílů, zejména nosné konstrukce. Vyšší riziko jejich poruchy v době provozu stavby můžeme hodnotit při uvážení následujících hledisek:

a) Hledisko citlivosti na kvalitativní změnu uspořádání nosné soustavy vlivem poruchy funkčního dílu nosné konstrukce. Funkční díly nosné konstrukce mohou být uspořádány tak, že porucha jednoho prvku konstrukce vyvolá překročení mezního stavu celé konstrukce (např. porucha jediného závěsu nebo podpory konstrukce, porušení nevhodně uspořádané výztuže tažené oblasti prostého betonového nosníku). Toto sériové uspořádání vyvolává vyšší riziko poškození celé konstrukce a je vhodné při návrhu konstrukce uspořádání paralelní nebo kombinované (Tichý, M., Dobr, J. 1980). Při nedostatečné robustnosti (celistvosti) konstrukce hrozí při mimořádném zatížení řetězová reakce a následné postupné zřícení celé konstrukce (Holický, M., Marková, J., 2007).

Poznámka:

Tato řešení představují obecný princip snížení rizika poruchy spolehlivostních technických systémů např. zdvojení hydroizolační vrstvy v exponovaných místech, návrh násobného těsnění u prostupů z nádrží, instalace náhradního zdroje elektřiny apod.

b) Hledisko rizika dosažení mezního stavu nosné konstrukce při poruše materiálů a dílců s nedostatečnou trvanlivostí ve vymezených podmínkách (např. beton z hlinitanového cementu, stropní dílce typu Hurdis, svářkové železo).

c) Hledisko nesplnění základních požadavků na stavby podle požadavků Nařízení Evropského parlamentu a Rady 305/2011/EU. Jako příklad lze uvést požadavky na ochranu zdraví při hodnocení materiálů s azbestovými vlákny, formaldehydovým lepidlem apod.

Z hlediska znalostí současného posuzovatele jde o vadu při návrhu stavby. Při rozboru těchto situací nutno přihlédnout k ustanovení norem z období návrhu a provádění stavby, neboť vady vyvolaly poruchy po mnohaletém provozu stavby.

4.6 Využití metod stavebního zkušebnictví

Zkušební postupy stavebního zkušebnictví jsou, na rozdíl od jiných technických oborů, členěny na zkoušky materiálů, dílců a konstrukcí. Zkoušky prototypů jsou prováděny pouze u výrobků, u staveb jen výjimečně. U staveb z prefabrikovaných dílců byly navrhovány experimentální stavby a ověřována technologie provádění staveb. Současně bylo ověřováno splnění funkčních požadavků v době zkušebního provozu. Zkoušky obecně slouží ke stanovení znaků definovaným postupem, který má zaručit:

  • Opakovatelnost zkoušky, která je informativně definována jako posouzení kritických výsledků získaných v jedné laboratoři na jednom materiálu při zkoušce jedním pracovníkem na jednom zkušebním zařízení.
  • Reprodukovatelnost zkoušky informativně definovanou jako posouzení kritických výsledků získaných v různých laboratořích na jednom materiálu při zkoušce různými pracovníky na různých zkušebních zařízeních.

Kritické hodnoty jsou stanoveny na základě mezilaboratorních porovnávání zkušebních laboratoří, kdy zkušební vzorky jsou odebrány z jednoho zdroje a rozeslány různým laboratořím (Vymazal, T., a kol, 2011).

Při posuzování výsledků zkoušek nutno brát v úvahu nejistoty měření, které se mohou lišit u jednotlivých laboratoří. Jde o interval hodnot přiřazený k výsledkům měření, o němž je možno tvrdit, že uvnitř něho leží správná hodnota (ČSN ISO 3534-1).

Kritériem pro členění zkoušek je jejich uplatnění při průzkumech staveb. Zkoušky členíme následovně:

  • zkoušky poskytující kvalitativní údaje o výskytu definovaného jevu, např. stanovení oblastí výskytu trhlin v betonové konstrukci, stanovení oblastí korozního napadení;
  • zkoušky poskytující kvantitativní údaje o míře důsledků určitého jevu, např. stanovení šířky trhlin a možnosti koroze výztuže.

Zkušební metody podle jejich fyzikální podstaty dělíme na zkušební metody destruktivní, stanovující hledaný parametr přímo referenční metodou, např. zkoušky vývrtů. Zkušební metody nedestruktivní stanovují hledaný parametr nepřímo z jiné vlastnosti materiálu. Doporučený postup je kombinace obou metod a upřesnění výsledků srovnáním obou typů zkoušek např. podle metodiky ČSN EN 13791. Další kategorii zkoušek tvoří metody částečného porušení - semidestruktivní, jako jsou např. odtrhové zkoušky pro stanovení povrchových vrstev betonu v tahu. Nově rozvíjenou kategorií zkoušek jsou zkoušky trvanlivosti materiálů (např. zkoušky mrazuvzdornosti v agresivním prostředí).

Obdobně jsou členěny prohlídky konstrukcí podle ČSN ISO 13822, čl. C.1.1.

Stále větší význam a tedy i rozvoj mají metody ověřování spolehlivosti konstrukcí na fyzikálních modelech, jak vyplývá ze statí obsažených v ročence Inženýrská komora 2011 (Stráský, J., 2011, Vítek, J., 2011).

4.7 Technologická zařízení staveb a technická zařízení budov

Technologická zařízení staveb a technická zařízení budov jsou tvořeny výrobky s návrhovou životností kratší než je návrhová životnost stavební nosné konstrukce (viz tab. 2, kap. 2.2). Při projektování stavby je nutno nejen předpokládat jejich kontrolu a údržbu, ale i jejich výměnu při užití nutné mechanizace. Chybné zabudování těchto částí do stavby vede k nutné výměně i dalších prvků stavby (příčky, obklady, dveře). Havárie strojních a elektrických částí staveb mívají tragické následky pro uživatele i stabilitu stavby.

Výrobky pro stavby podléhají podle zákona č. 22/1997 Sb., o technických požadavcích na výrobky podmínkám uvedení na trh stanovenými evropskými předpisy (směrnice a nařízení). Posouzení shody přísluší v národním měřítku pověřené zkušebně (autorizované osobě s autorizací podle zákona č. 22/1997 Sb.), v evropském měřítku notifikované osobě s možností označení výrobku CE. Zásady technické harmonizace a přehled Směrnic jsou uvedeny v MP 1.1.1.

Závazné předpisy, které se vztahují na funkční díly technologického zařízení staveb a technického zařízení budov, jsou informativně uvedeny v kap. 6.4.

Nutno zdůraznit, že postupy posuzování shody jsou součástí systému prevence rizik, směřující ke snížení pravděpodobnosti vzniku poruchy (čl. 2.2 ČSN EN 1990).

4.8 Respektování nových požadavků na stavby

Častým problémem při projektování a výstavbě nových typů staveb je neznalost a nedostatek zkušeností s užitím netradičních materiálů, např. sendvičových duralových plechů k výrobě fasádních panelů. V těchto případech je vhodné využít zkušeností z oboru jejich tradičního využití např. výroby letadel a aplikovat výsledky zkušebních postupů na podmínky stavebnictví, např. zkoušky trvanlivosti. Poznání a analýza výrobní technologie může odhalit příčiny poruch výrobků v nových podmínkách jejich použití.

Cílem je odhalit systematické chyby v postupech stavebního zkušebnictví při uplatňování nových materiálů a technologií, jako např. zanedbání požadavků trvanlivosti u betonu z hlinitanového cementu.

5 ETAPY STAVEBNĚ TECHNICKÉHO PRŮZKUMU A HODNOCENÍ STAVEB

Vývojový diagram souběžného postupu průzkumu a hodnocení v souladu s požadavky normy ČSN ISO 13822 je na obr. 7. Souhrnný vývojový diagram postupu hodnocení existujících konstrukcí uvedený v informativní příloze B ČSN ISO 13822 je na obr. 8.

Obr. 7 Vývojový diagram technického průzkumu a hodnocení existujících konstrukcí podle ČSN ISO 13822

5.1 Analýza podkladů

Základním cílem je stanovit projektované parametry stavby s využitím dokumentace skutečného provedení stavby, specifikací materiálů a dokladů o jejich kvalitě, prohlášení o shodě, dokladů o kolaudaci, údržbě a opravách stavby. Výsledky zkoušek z etapy provádění stavby a oprav nutno hodnotit na základě znalosti užitých zkušebních postupů a metod hodnocení výsledků. V národní příloze ČSN ISO 13822 jsou srovnávací tabulky značení a hodnocení vlastností materiálů podle systémů navrhování konstrukcí.

Dalším krokem je ověření věrohodnosti dokumentace na základě srovnání se skutečným stavem a datování. V častých případech, kdy není dokumentace k dispozici, je nezbytné provést zaměření stavby a definovat materiály nosné konstrukce. Odhad změn zatížení a prostředí, odhad výskytu kritických materiálů a stanovení předběžné pracovní hypotézy (scénáře působení konstrukce) na základě zkušeností z průzkumů obdobných staveb. Výsledkem analýzy jsou podklady pro cílené zaměření předběžného průzkumu a objektivního předběžného hodnocení ve smyslu zvolené pracovní hypotézy (scénáře).

5.2 Předběžný průzkum a hodnocení

Součástí předběžného průzkumu je vizuální prohlídka se zaměřením na zjištění stavu nosné konstrukce pomocí vyhledávacích (kvalitativních) zkušebních metod. Na základě předběžného hodnocení zjevných vad a poruch jsou stanovena pravděpodobná kritická místa nosné konstrukce a jejich návaznosti na řetězec vad a poruch. Prohlídku stavby orientujeme proti směru přenosu sil v nosné konstrukci. O průzkumu zpracujeme samostatnou zprávu.

Získání podkladů pro stanovení výpočtového modelu nosné konstrukce (stav styků, dilatací, přenos zatížení) a případná korekce pracovní hypotézy, podle které je navržen postup průzkumu.

Výsledky předběžného průzkumu, pracovní hypotéza zahrnující návrh výpočetního modelu nosné konstrukce a návrh modelů degradace materiálů jsou podkladem pro předběžné ověření.

Předběžné hodnocení zahrnuje rozhodnutí o okamžitých opatřeních, které nutno projednat se správcem stavby, v nezbytných případech oznámit stavebnímu úřadu. Dále obsahuje doporučení pro podrobný průzkum.

V rámci předběžného hodnocení provedeme ve zdůvodněných případech hodnocení na základě dřívější uspokojivé způsobilosti. Kritéria jsou obsahem čl. 8 ČSN ISO 13822. Při jejich splnění neprovádíme podrobnou prohlídku a navrhneme závěrečné hodnocení a doporučení.

5.3 Podrobný průzkum a hodnocení

V rámci podrobného průzkumu postupujeme podle doporučení z předběžného hodnocení. Užíváme kvantitativní zkušební metody pro zkoušky materiálů nosných konstrukcí a odebíráme vzorky. Na základě modelů degradace zjišťujeme stupeň poškození a jeho důsledky.

Zkoušky vzorků v laboratoři při využití všech dostupných zkušebních metod pro ověření vlastností materiálů. Při zkouškách vývrtů podle ČSN EN 13791 je vhodné ověřit stejnorodost betonu vzorků, výskyt nehomogenit nebo vlasových trhlin zkouškami ultrazvukem a následně zkouškami destruktivními. Tím zdůvodníme případný rozptyl výsledků nebo zdůvodníme nevyhovující jednotlivý výsledek, který ukazuje na nevyhovující místo v konstrukci, nikoliv na celkový problém (čl. 9. Poznámka 1. ČSN EN 13791).

  • Pro podrobné hodnocení jsou nezbytné údaje přehledně uvedené v čl. 5. ČSN ISO 13822. Metody ověřování bezpečnosti a použitelnosti konstrukce jsou uvedeny v čl. 7.
  • Kontrola věrohodnosti podrobného hodnocení využívá zkušební metody průzkumu k ověření souladu mezi výsledky hodnocení a skutečným stavem konstrukce. V případě nesouladu navrhneme doplňkový průzkum. Uvážíme rovněž skutečné aktuální podmínky prostředí jako je teplota, vlhkost apod. V případě hodnocení na základě uspokojivého stavu rovněž provedeme ověření věrohodnosti údajů.

5.4 Závěry a doporučení

V závěrech jsou navržena konstrukční a provozní opatření, která jsou členěna podle Přílohy A ČSN EN 13822. Přihlédneme rovněž k obecným požadavkům na stavby a funkční díly (kap. 6)

V doporučeních plynoucích z průzkumu je vhodné se vyjádřit nejen k neodkladným rozhodnutím pro provoz stavby, ale zejména k úrovni údržby ohrožených částí stavby. Strategie prohlídek a údržby zpracovaná prof. Šmerdou je podkladem pro zpracování provozních podkladů (Šmerda, Z. a kol., 1999). Praktická doporučení pro zpracování provozních řádů staveb, včetně inspekce funkčních dílů, jsou rozpracována v literatuře (Bradáč, A. a kol., 2006), (Mikš, L. a kol., 2006).

Doporučit lze rovněž ověření, do jaké míry byly uplatněny zásady managementu spolehlivosti staveb (informativní příloha B ČSN EN 1990) a managementu kvality staveb (čl. 2.5 ČSN EN 1990), které v současnosti představují důležitý článek prevence proti vzniku poruch (kap. 6.2).

6 PODKLADY PRO HODNOCENÍ STAVEB A FUNKČNÍCH DÍLŮ STAVEB

Při zvyšování životní úrovně rostou rovněž nároky na bydlení, úroveň vybavení občanských staveb a technické požadavky na stavby inženýrské. Tím hodnocení staveb jako funkčního celku nabývá na významu, jak je zdůrazněno v členění podkladů pro hodnocení výsledků průzkumů.

6.1 Podklady pro hodnocení staveb

Při hodnocení vlastností výrobků určených pro stavby vycházíme z obecných základních požadavků pro stavby jako soustavy funkčních dílů, stanovených stavebním zákonem v §156, č. 186/2006 Sb. Stavba při správném provedení a běžné údržbě splní po dobu předpokládané životnosti následující požadavky:

  • mechanickou odolnost a stabilitu,
  • požární bezpečnost,
  • požadavky na hygienu, ochranu zdraví a životního prostředí,
  • bezpečnost při udržování a užívání stavby, včetně bezbariérového užívání stavby,
  • ochranu proti hluku,
  • úsporu energie a tepelnou ochranu.

Tyto požadavky jsou Nařízením Evropského parlamentu a Rady č. 305/2011 (dále jen Nařízení) rozšířeny o požadavek na udržitelné využití přírodních zdrojů, důslednou recyklaci materiálů a další účelné využití stavebních dílců a konstrukcí.

Technické požadavky na jednotlivé druhy staveb obsahují právní předpisy, jejichž vydávání je v kompetenci následujících ministerstev (MP 1.1.1 kap. 1.2):

  • obecné technické požadavky na výstavbu (Ministerstvo pro místní rozvoj), výstavba v hl. městě Praze (Hlavní město Praha);
  • technické požadavky na stavby letecké, stavby drah a na dráze, stavby pozemních komunikací (Ministerstvo dopravy);
  • technické požadavky na vodní díla (Ministerstvo zemědělství);
  • technické požadavky pro stavby uranového průmyslu a pro stavby jaderných zařízení (Ministerstvo průmyslu a obchodu);
  • hygienické předpisy pro výrobky a stavby jsou v působnosti Ministerstva zdravotnictví.

Dlouhodobá životnost staveb a výrobků pro stavby vyžaduje v definovaných časových etapách periodické prohlídky (inspekce předepsané údržby). Cílem periodického hodnocení staveb vymezeného typu je získat podklady pro budování systémů, umožňující:

  • stanovení bezpečnosti stavby, rizika ukončení provozu stavby a ohrožení uživatelů;
  • modelování variant a četnosti údržby, oprav a obnovy;
  • odhad nákladů na údržbu, nutnou a optimalizovanou obnovu, hodnocení účinnosti prostředků vynaložených na údržbu a obnovu.

Toto komplexní řešení je pro vybrané soubory staveb zpracováno ve formě výpočetních programů. Jako příklad lze uvést metodu REMAB (Refurbishment and Maitenance of Buildings), vyvinitou pro soubor starších městských budov (Mikš, L. a kol., 2006). Je založena na metodě hodnocení rizik technického stavu budovy v době provozu a umožňuje vstup do systémů optimalizace technických a ekonomických charakteristik životního cyklu stavby (Mikš, L. a kol., 2008).

6.2 Podklady pro hodnocení konstrukcí

Pro nosné konstrukce jsou zásady pro navrhování nových konstrukcí obsažené v soustavě norem Eurokódů, které slouží k průkazu dvou základních požadavků:

  • mechanické odolnosti a stability,
  • požární bezpečnosti.

Další požadavky obsažené v Nařízení nejsou v rámci souboru Eurokódů hodnoceny. V těchto případech je nutno postupovat podle prováděcích předpisů ke stavebnímu zákonu. Rozhodující výrobky pro stavbu jsou stanoveny a posuzovány podle zákona č. 22/1997 Sb., ve znění dalších předpisů. Podrobný rozbor je proveden v MP 1.1.1.

Obecné požadavky na bezpečnost, použitelnost, trvanlivost konstrukcí a postupy hodnocení jsou obsaženy v ČSN ISO 13822. Při stanovení účelu hodnocení lze volit rozdílné úrovně požadavků, a to zejména s přihlédnutím k současným a budoucím nárokům na funkční způsobilost konstrukce (čl. 4.1 ČSN ISO 13822). Rozlišujeme:

a) závaznou základní úroveň bezpečnosti pro uživatele konstrukce;

b) úroveň trvale udržitelných funkčních vlastností speciálních konstrukcí v případech mimořádných předvídatelných návrhových situací (kap. 2.1);

c) úroveň speciálních požadavků na konstrukci definovaných objednatelem - např. požadavky na ochranu vlastnictví, použitelnost apod.

Při hodnocení je doporučeno čl. 2.5 ČSN EN 1990 rozlišit nutnou míru spolehlivosti jednotlivých staveb podle následků případné poruchy (tab. 6). Kritériem pro klasifikaci následků je závažnost poruchy pro ohrožení lidských životů.

V rámci prevence rizik vzniku těchto událostí je doporučeno v čl. B.4 a B.5 ČSN EN 1990 volit u jednotlivých staveb úroveň kontroly při navrhování konstrukcí a jejich výstavbě. Úroveň kontroly při navrhování je charakterizována v tab. 4, úroveň kontroly během provádění konstrukce v tab. 5.

Poznámka:

Členění stavebních konstrukcí podle významu bylo zavedeno již v soustavě českých technických norem (viz ČSN 73 0031 čl. A.4.2). Zdůrazněn byl význam společenský, dále hrála roli technická náročnost a význam následků. V praxi nebylo členění užíváno.

Tab. 3 Stavení tříd následků poruchy, nebo funkční nezpůsobilosti konstrukce podle ČSN EN 1990

Třídy následků
Popis
Příklady pozemních nebo inženýrských staveb
CC3
velké následky s ohledem na ztráty lidských životů nebo velmi významné následky ekonomické, sociální nebo pro prostředí
stadióny, budovy určené pro veřejnost, kde jsou následky poruchy vysoké (např. koncertní sály)
CC2
střední následky s ohledem na ztráty lidských životů nebo značné následky ekonomické, sociální nebo pro prostředí
obytné a administrativní budovy a budovy určené pro veřejnost, kde jsou následky poruchy středně závažné (např. kancelářské budovy)
CC1
malé následky s ohledem na ztráty lidských životů nebo malé/zanedbatelné následky ekonomické, sociální nebo pro prostředí
zemědělské budovy, kam lidé běžně nevstupují (např. budovy pro skladovací účely, skleníky)

Tab. 4 Doporučená úroveň kontroly při navrhování konstrukcí podle ČSN EN 1990

Úrovně kontroly při navrhování
Charakteristika
Minimální doporučené požadavky na kontrolu výpočtů, výkresové dokumentace a specifikací
DSL3
zvýšená kontrola
kontrola třetí stranou:
kontrola prováděná jinou organizací než tou, která prováděla návrh
DSL2
běžná kontrola
kontrola jinými osobami organizace, než jsou ty, které zpracovaly návrh, a v souladu s obvyklými postupy organizace
DSL1
běžná kontrola
vlastní kontrola:
kontrola prováděná osobou, která připravovala návrh

Tab. 5 Doporučená úroveň kontroly při provádění konstrukce podle ČSN EN 1990

Úrovně kontroly
Charakteristika
Minimální doporučené požadavky na kontrolu výpočtů, výkresové dokumentace a specifikací
IL 3
zvýšená kontrola
kontrola třetí stranou
IL 2
běžná kontrola
kontrola v souladu s postupy organizace
IL 1
běžná kontrola
vlastní kontrola

6.3 Hodnocení na základě dřívější uspokojivé způsobilosti

Ekonomická náročnost stavebně technických průzkumů může být optimalizována na základě zjištění uspokojivého stavu, který vyhovuje funkčním požadavkům. Podle čl. 8. ČSN ISO 13822 lze hodnotit bezpečnost a provozuschopnost konstrukce na základě dřívější uspokojivé způsobilosti. Kritéria jsou posuzována na základě pečlivé prohlídky v rámci předběžného průzkumu a kontrole věrohodnosti výsledků předběžného a závěrečného hodnocení. Kritéria jsou uvedena v citované normě. Schéma možného postupu je na obr. 8.

Obr. 8 Vývojový diagram stavebně technického průzkumu a hodnocení konstrukce podle zásad ČSN EN 13822

6.4 Podklady pro hodnocení technologických zařízení staveb a technických zařízení budov

Závazné předpisy, které se vztahují na funkční díly technologického zařízení staveb a technického zařízení budov, vyplývají ze zákona č. 22/1997 Sb. Navrhování technologických a technických zařízení budov je podrobně zpracováno v MP 1.5MP 1.6.11. Pro informaci o základním přístupu k řešení spolehlivosti a bezpečnosti strojních zařízení staveb a jeho dodávkách uvádíme vstupní informace z aktuálních předpisů (viz též poznámka v kap. 2.2)

  • Nařízení vlády č. 176/2008 Sb. ze dne 21. dubna 2008 o technických požadavcích na strojní zařízení, které je platné pro následující typy strojů:
    • úplný nebo neúplný soubor strojních zařízení vybavený poháněcím systémem;
    • vyměnitelná přídavná zařízení ke strojnímu zařízení, např. traktoru, stavebnímu stroji;
    • bezpečnostní součásti, jejichž selhání ohrožuje bezpečnost osob (např. ochranné konstrukce, zařízení k nouzovému zastavení, zajišťování dveří);
    • příslušenství pro zdvihání (např. vázací prostředky a jejich součásti);
    • řetězy, lana a popruhy, které jsou určeny pro zdvihání;
    • odnímatelná mechanická převodová zařízení;
    • neúplná strojní zařízení (např. poháněcí systém stroje).

Nařízení dále rozvádí základní požadavky na ochranu zdraví a bezpečnosti:

  • strojní zařízení musí být navrženo a konstruováno tak, aby plnilo svou funkci a mohlo být provozováno, seřizováno a udržováno, aniž by osoby byly vystaveny riziku, pokud se tyto operace provádějí za předpokládaných podmínek, avšak rovněž s přihlédnutím k jakémukoliv jeho důvodně předvídatelnému nesprávnému použití. Účelem přijatých opatření musí být vyloučení každého rizika během předpokládané doby životnosti strojního zařízení, včetně etap dopravy, montáže, demontáže, vyřazování z provozu a šrotování (čl. 1.1.2. Příloha 1.).
  • příslušenství pro zvedání a jejich části musí být navrženo se zřetelem na únavu a stárnutí, součinitel bezpečnosti kombinace ocelové lano /lanové zakončení je volen zpravidla o velikosti 5, u řetězů se svařovanými články 4, u textilních lan nebo popruhů 7 (čl. 4.1.2.5. Přílohy 1.);
  • prohlášení o shodě pro strojní zařízení (Příloha č. 2.);
  • sestava technické dokumentace strojního zařízení (Příloha č. 7.).

Příklad uplatnění technických požadavků na strojní zařízení je analyzováno v literatuře (Bradáč, A. a kol. 2006, Mikš, L. Mencl, V. a kol. 2006). Jako příklad uvádíme výčet závad šachetních dveří osobních výtahů:

  • šachetní dveře u klece výtahu nebyly instalovány,
  • nevyhovující velkoplošné sklo,
  • nebezpečná dveřní uzávěrka šachetních dveří,
  • nevyhovující velkoplošné sklo ve stěnách a dveřích šachty,
  • nebezpečná dveřní uzávěrka šachetních dveří,
  • nevyhovující nouzové odjišťování šachetních dveří,
  • nevyhovující ukotvení šachetních dveří,
  • chybějící nebo nevyhovující ochranná zařízení na samočinných klecových a šachetních dveřích.
  • Nařízení vlády č. 17/2003 Sb. ze dne 9. prosince 2002, kterým se stanoví technické požadavky na elektrická zařízení nízkého napětí, které je platné pro posuzování shody elektrického zařízení provozované v rozsahu napětí 50 V až 1000 V.

Obdobně jako strojní zařízení je ve výše uvedené literatuře analyzováno elektrického zařízení. Nejčastější závady spojů elektrického vedení v krabicích jsou následující:

nedostatečná ochrana proti požáru,
přerušení spoje,
nestálost dodávky elektrické energie a kolísání napětí,
rušení elektronických zařízení,
chybějící nebo poškozená víčka krabic.

7 DOPORUČENÍ PRO PRŮZKUMY JEDNOTLIVÝCH TYPŮ STAVEB

Pro jednotlivé druhy staveb jsou charakteristické vady a poruchy, které vznikají na základě tradiční skladby funkčních dílů a podmínek působení zatížení a prostředí.

Prvotní vady a následné poruchy v provozu stavby postupně vytvářejí řetězce a vyvolávají procesy degradace navazujících funkčních dílů. Nedostatečné znalosti o řetězcích degradačních procesů mohou vést k chybným závěrům průzkumu (kap. 4.4). Funkce stavby je často odvislá od správné funkce dílů, která bez dokumentace není zřejmá, např. nesprávná funkce drenáží vyvolá nestabilitu území apod. Podmínky pro provoz drenáží u opěrných konstrukcí upřesňuje čl. 9.4.2. ČSN EN 1997-1. Pro vybrané druhy staveb jsou dále uvedena praktická doporučení pro prohlídky staveb při stavebně technickém průzkumu. Popisy vzniku poruch a havárií staveb jsou uvedeny v četné literatuře (Šmerda, Z. a kol., 1999) (Witzany, J. a kol., 2010). Cenným zdrojem jsou metodické pomůcky k činnosti autorizovaných osob a doporučené standardy technické, vydávané ČKAIT.

Pro betonové konstrukce uvádí ČSN EN 13670 v kap. 4. zásady a přehled kontrol materiálů a výrobků, kontroly v průběhu výstavby betonové konstrukce.

7.1 Obytné budovy

  • Posoudit změny odtokových poměrů povrchových vod v letním i v zimním období a stanovit aktuální hladinu podzemní vody (nefunkční kanalizace a drenážní systémy, změny hladiny podzemní vody po vybudování vodovodu, zvýšení úrovně chodníků). V odůvodněných případech lze doporučit průzkum vlhkosti (Witzany, J., 2010). Porušení základové půdy a konstrukcí vztlakem a erozí viz čl. 10 ČSN EN 1997-1.
  • Za vysokou vlhkost zdicích prvků je považováno w > 10 %, u betonu w > 4,5 %, u dřeva při relativní vlhkosti vzduchu 85 % dosahuje vlhkost 20 %.
  • Posoudit vliv dopravy na stav budovy v minulosti (vedení objížděk, původní trasy komunikaci) a v současnosti (technická seizmicita, hluková zátěž).
  • V průmyslových oblastech zjistit změny agresivity prostředí a jejího vlivu na stav konstrukce (změny výrobní technologie, zrušení výroby, skládky odpadů).
  • Pro prefabrikované systémy vícepodlažních budov jsou pro jednotlivé krajské varianty zpracovány podrobné zprávy o průzkumech a hodnocení vad a poruch (technická podpora programu PANEL, 2002).

7.2 Občanské stavby

  • Ověřit rozsah poškození základových konstrukcí kořeny stromů v blízkosti stavby (provedení kopané sondy, průzkum georadarem).
  • Přijatelné celkové sedání budov je do 50 mm. Hodnoty pootočení viz příloha H ČSN EN 1997-1.
  • Zjistit skladbu masivních zděných konstrukcí a vyloučit nebezpečí havárie lícované vrstevnaté konstrukce (provedení jádrového vrtu přes celou šířku s možností provedení zkoušek materiálů).
  • Oslabení zděných konstrukcí dodatečným zřizováním drážek a výklenků viz čl. 8.6 ČSN EN 1996-1-1.

7.3 Průmyslové stavby

  • Častým důsledkem průmyslového provozu je přetěžování stavebních konstrukcí skladovaným materiálem, změnami technologií (změny instalací osvětlení, vzduchotechniky). Důsledkem nedostatečné údržby obvodových plášťů je zatékání do tepelných izolací a tím zvýšení hmotnosti (Agócs, Z., 2004)
  • Halové konstrukce vyžadují průzkum stavu dilatačních spár a důsledků objemových změn v jednotlivých stycích (vznik trhlin v hlavách sloupů, poškození úložných částí vazníků, průvlaků).

7.4 Dopravní stavby

  • Poškození dilatačních závěrů a zatékání na zhlaví nosníků z předpjatého betonu (kontrola korozního napadení kotev a předpínací výztuže v kotvách, kontrola stavu kabelu v podkotevní oblasti sondou a prohlídkou endoskopem). U nosníků typu I a KA je typová ochrana kotev nedostatečná.
  • Výrobní vady konstrukcí z hlediska ochrany výztuže před korozí v agresivním prostředí. Počátek solení v roce 1969, změny norem z hlediska prostředí koncem sedmdesátých let.

8 ZÁVĚR

Význam stavebně technických průzkumů možno posuzovat podle jejich četných uplatnění ve stavební praxi a jejich přínosu k rozvoji oboru navrhování konstrukcí. Společenské požadavky velmi často preferují u existujících staveb jejich obnovu se zachováním tradičního vzhledu. Na základě podrobného hodnocení stavu a promyšleného návrhu obnovy lze optimalizovat náklady s přihlédnutím k odhadu zbytkové životnosti stavby.

Problematika stavebního zkušebnictví a průzkumů staveb je součástí studijních programů středních a vysokých technických škol; rovněž jsou oborem autorizace ČKAIT. Rozvoj přístrojového vybavení a počítačové podpory je příslibem úspěšného vývoje oboru, který lze spatřovat v automatizaci a upřesnění současných zkušebních metod, vývoji metod pro ověřování vlastností celých nosných konstrukcí nebo jejich výstižných modelů, uplatnění metod monitorování odezvy staveb na provozní zatížení a vlivy prostředí. Tento vývoj může vést k úsporným návrhům obnovy staveb a stanovení podmínek pro užití nových sanačních technologií.

Obdobně jako při rozvoji nedestruktivních zkušebních metod v polovině minulého století je nezbytné vytvářet teoretickou základnu oboru, nově v návaznosti na budovaný systém evropských norem.

LITERATURA

[1] AGÓCS, Z. a kol. Diagnostikovanie a rekonstrukcia ocelových konštrukcií. Bratislava: STU, 2004.
[2] BRADÁČ, A. a kol. Rádce majitele nemovitostí. Praha: Linde, 2006.
[3] BROŽOVSKÝ, J. Nedestruktivní zkoušení betonu odrazovými tvrdoměry v konstrukcích podle evropských norem a českých technických norem, Beton, Praha: TKS 2010, č. 6.
[4] CEPEK, V. Studijní pomůcky. Katedra stavebních hmot a hornického stavitelství. Ostrava: VŠB TU, 2010.
[5] DRDÁCKÝ, M. Výzkum v oblasti obnovy památek, Inženýrská komora, Praha: ČKAIT, 2011.
[6] HOLICKÝ, M., MARKOVÁ, J. Ověřování existujících konstrukcí podle ČSN ISO 13822, Sborník přednášek Sanace Brno: 2006.
[7] HOLICKÝ, M., MARKOVÁ, J. Předpisy pro hodnocení existujících konstrukcí a perspektivy jejich dalšího vývoje. Sborník přednášek Současné problémy hodnocení existujících konstrukcí, Praha: Nakladatelství ČVUT, 2007.
[8] KOLÁŘ, J., KLOKNER, F. Mosty kamenné a cihelné. Technický průvodce 11, Praha: 1951.
[9] HRDOUŠEK, V. a kol., Navrhování mostních konstrukcí podle Eurokódů, Praha, IC ČKAIT, 2010.
[10] LUKŠ, J. Studijní pomůcky. Katedra stavebních hmot a hornického stavitelství. Ostrava: VŠB-TU, 2010.
[11] MATHAUSEROVÁ, Z. Hygienické předpisy ve výstavbě. Praha: IC ČKAIT, 2010.
[12] MENCL, V., NOVÁK, J. a kol. Řízení jakosti ve stavebnictví. Praha: IC ČKAIT, 2002.
[13] MENCL, V. a kol. Poznatky z průzkumu předpínacích kabelů betonových mostů. Brno: Sekurkon, Sborník 10. mezinárodního sympozia Mosty 2005.
[14] MIKŠ, L., MENCL, V. a kol. Údržba a rekonstrukce starších městských budov. Skriptum. Ostrava: VŠB TU 2006.
[15] MIKŠ, L., TICHÁ, A. a kol. Optimalizace technicko-ekonomických charakteristik životního cyklu stavebního díla. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2008.
[16] PAVLICA, J. a kol. Diagnostický průzkum konstrukcí. Praha: Kloknerův ústav ČVUT, Sborník konference Zkoušení a jakost ve stavebnictví 2008.
[17] PAVLOVA, J. a kol. Diagnostika prefabrikovaného železničního mostu na trati Plzeň - Cheb po 50 letech provozu. Brno: VUT, Sborník konference: Zkoušení a jakost ve stavebnictví 2009.
[18] ROVNANÍKOVÁ, P. Termická analýza jako nástroj pro návrh složení historických malt a omítek. Lísek: Univerzita Pardubice, Sborník mezinárodního kalometrického semináře 2010.
[19] STRÁSKÝ, J. Podpora projektování pomocí výzkumu a experimentu. Inženýrská komora, Praha: ČKAIT, 2011.
[20] WITZANY, J. a kol. Poruchy, degradace a rekonstrukce. Skriptum. Praha: ČVUT, 2010.
[21] ZÁRUBA, Q., MENCL, V. Inženýrská geologie. Praha: ČSAV, 1957.
[22] VYMAZAL, T. a kol. Programy zkoušení způsobilosti poskytované USZK FAST VUT pro rozvoj zkušebních laboratoří, Brno, VUT, Sborník konference Zkoušení a jakost ve stavebnictví, 2011.

Metodické pomůcky ČKAIT

MP 1.1.1 Projektová činnost - Normové požadavky na pozemní stavby

MP 1.5.6 Projektová činnost - Technologická zařízení staveb, Stavby na poddolovaném území

MP 9.1 Inženýrská činnost

A 3.7 Státní památková péče a vazba na stavební zákon

Odborné publikace MPO ČR - Technická řešení oprav a modernizací stavebních soustav panelových bytových domů, 24 svazků, Praha: IC ČKAIT, 2000 - 2005.

Soubor Doporučených standardů technických (DOST T), Praha: IC ČKAIT

Technické podmínky Ministerstva dopravy ČR

TP č. 72/2009 Diagnostický průzkum mostů pozemních komunikací

TP č. 124/2008 Základní ochranná opatření pro omezení vlivu bludných proudů na mostní objekty a ostatní betonové konstrukce pozemních komunikací

TP č. 175/2006 Stanovení životnosti betonových konstrukcí objektů pozemních komunikací

Seznam technických norem

  • ČSN EN 1990 ed. 2:2011 (73 0002). Eurokód: Zásady navrhování konstrukcí. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 100 s.
  • ČSN EN 1991-1-7:2007 (73 0035). Eurokód 1: Zatížení konstrukcí - Část 1-7: Obecná zatížení - Mimořádná zatížení. Praha: Český normalizační institut, 64 s.
  • ČSN EN 1996-1-1:2007 (73 1101). Eurokód 6: Navrhování zděných konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla pro vyztužené a nevyztužené zděné konstrukce. Praha: Český normalizační institut, 106 s.
  • ČSN EN 1997-1:2006 (73 1000). Eurokód 7: Navrhování geotechnických konstrukcí - Část 1: Obecná pravidla. Praha: Český normalizační institut, 138 s.
  • ČSN EN 1998-1:2006 (73 0036). Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení - Část 1: Obecná pravidla, seizmická zatížení a pravidla pro pozemní stavby. Praha: Český normalizační institut, 170 s.
  • ČSN EN 1998-3:2007 (73 0036). Eurokód 8: Navrhování konstrukcí odolných proti zemětřesení - Část 3: Hodnocení a zesilování pozemních staveb. Praha: Český normalizační institut, 68 s.
  • ČSN ISO 13822:2005 (73 0038). Zásady navrhování konstrukcí - Hodnocení existujících konstrukcí. Praha: Český normalizační institut, 72 s.
  • ČSN EN 13791:2007 (73 1303). Posuzování pevnosti betonu v tlaku v konstrukcích a v prefabrikovaných betonových dílcích. Praha: Český normalizační institut, 28 s.
  • ČSN EN 13670:2010 (732400) Provádění betonových konstrukcí
  • ČSN ISO 3534-1:2010 (010216). Statistika - Slovník a značky - Část 1: Obecné statistické termíny a termíny používané v pravděpodobnosti. Praha: Úřad pro technickou normalizaci, metrologii a státní zkušebnictví, 88 s.
  • ČSN 03 8370:1963. Snížení korozního účinku bludných proudů na úložná zařízení. Praha: Český normalizační institut, 12 s.
  • ČSN 73 1001:1988. Zakládání staveb. Základová půda pod plošnými základy. Praha: Český normalizační institut, 76 s. Zrušena 1.4.2010.
  • ČSN 73 0031:1989. Spolehlivost stavebních konstrukcí a základových půd. Základní ustanovení pro výpočet. Praha: Český normalizační institut, 24 s. Zrušena 1.4.2010. Harmonizace.
  • ČSN 73 0038:1987. Navrhování a posuzování stavebních konstrukcí při přestavbách. Praha: Český normalizační institut, 32 s. Zrušena 1.9.2005.
Pro zobrazení kompletního obsahu se musíte přihlásit
1 2