Укрепление опасных сооружений в районах, подверженных стихийным бедствиям

Тема «Укрепление опасных конструкций в зонах, подверженных стихийным бедствиям» часто ассоциируется со строительными площадками в Турции, стране, расположенной в сейсмоопасной зоне, где первое, что приходит на ум при упоминании урбанизации, — это массивная строительная техника, сносящая здания и возводящая с нуля новые железобетонные блоки. Эта модель «снос и перестройка», укоренившаяся в нашем сознании за долгие годы, была принята как единственный и абсолютный способ обеспечения сейсмобезопасности. Однако развитие строительных технологий, глобальный климатический кризис и экономические реалии предлагают нам гораздо более устойчивую, быструю и рациональную альтернативу: укрепление конструкций.

Снос и перестройка каждого опасного здания подобны медицинской практике, где вместо лечения больного органа речь идёт о его удалении. Подобно тому, как передовые медицинские технологии отдают приоритет лечению органа на месте, современное гражданское строительство стремится сделать здания сейсмостойкими, восстанавливая их несущую способность без сноса. В районах, подверженных риску стихийных бедствий, защита прав собственности, сохранение социальной структуры и предотвращение экономического коллапса могут быть достигнуты только путём отказа от подхода, основанного на массовом сносе, и принятия парадигмы трансформации, ориентированной на «укрепление».

В данной статье, в рамках академического подхода, но на понятном языке, который любой гражданин, даже незнакомый с данной темой, может рассматривать как альтернативу для своего жилого пространства, анализируется, почему и как следует укреплять, а не сносить опасные сооружения в районах, подверженных стихийным бедствиям, правовая основа этого процесса, инженерные методы, а также экономические и экологические преимущества.

1. Правовая основа: Как закон рассматривает расширение прав и возможностей?

Хотя Закон № 6306 о преобразовании территорий, находящихся под угрозой стихийных бедствий, считающийся основным документом по преобразованию городов, на первый взгляд может показаться текстом, полностью сосредоточенным на сносе, на самом деле он содержит очень четкий правовой механизм, открывающий путь для его дальнейшего укрепления.

Закон № 6306, статья 6/1 и ужесточение требований

В положениях и соответствующих статьях закона предусмотрено очень четкое исключение из обязанности сносить здание, которое однозначно признано опасным сооружением. Согласно закону, если установлено, что укрепление опасного здания технически осуществимо вместо его сноса, и принято соответствующее решение, процесс сноса здания прекращается.

С юридической точки зрения для этого обязательны следующие шаги:

• Технический отчет: Подробный «Отчет о проекте и целесообразности укрепления здания», демонстрирующий техническую и конструктивную осуществимость укрепления, должен быть подготовлен лицензированной инженерной фирмой.

• Решение большинством голосов: Согласно статье 19 Закона о кондоминиумах (ЗМК), собственники квартир в кондоминиуме должны принять решение об укреплении здания большинством в четыре пятых (4/5) голосов. Однако в некоторых случаях, предусмотренных Законом № 6306 и в судебных прецедентах, это соотношение может быть смягчено до простого большинства (51 процент) в ситуациях, когда существует острая необходимость в обеспечении безопасности жизни.

• Подача заявления на получение разрешения: После принятия этого совместного решения необходимо получить «Разрешение на укрепление» от соответствующего муниципалитета в течение установленных законом сроков выселения. После получения разрешения приказ о сносе здания, выданный муниципалитетом, становится юридически недействительным.

2. Почему расширение прав и возможностей? Три ключевых столпа

Существует три важнейшие структурные причины — экономические, экологические и социальные — по которым предпочтение отдается укреплению зданий вместо их сноса и перестройки.

А. Экономическая составляющая: анализ затрат и управление ресурсами

Стоимость сноса сейсмоопасного здания и его перестройки с нуля достигла астрономических размеров, особенно из-за высокой инфляции и роста стоимости строительных материалов (стали, цемента, рабочей силы).

• Соотношение затрат: Согласно международным инженерным стандартам и результатам технико-экономических обоснований, проведенных на месте, если стоимость армирования здания не превышает 30-40 процентов от стоимости его строительства с нуля , то процесс армирования является экономически весьма целесообразным.

• Пороговое значение: если стоимость укрепления превышает 50% от стоимости реконструкции, то снос и перестройка здания считаются целесообразными. Однако в подавляющем большинстве существующих жилых домов в Турции затраты на укрепление остаются значительно ниже этого порога, составляя в среднем около 25-35%. Это означает, что сумма, которую гражданам придется платить из собственного кармана, сократится почти на две трети.

Б. Социально-психологическая рубрика: Культура района и право на жилье

Снос и перестройка здания — это изнурительный строительный процесс, который в лучшем случае длится от 18 до 24 месяцев. В течение этого времени домовладельцы и арендаторы вынуждены покидать свои районы, школы своих детей, привычные магазины и соседей и расселяться по другим частям города. Это приводит к таким социологическим травмам, как «городское перемещение» и «джентрификация».

• Преимущество по времени: проекты по укреплению зданий обычно завершаются всего за 4-8 месяцев , в зависимости от состояния здания и выбранного метода . Некоторые современные технологии укрепления (например, применение углеродного волокна или добавление внешнего стального каркаса) позволяют жильцам продолжать жить в своих домах, даже не прибегая к полной эвакуации.

C. Экологический компонент: углеродный след и управление отходами

Строительная отрасль отвечает примерно за 40% выбросов углекислого газа и потребления ресурсов во всем мире. Каждый снос здания означает образование огромного количества бетонных, металлических и пластиковых отходов (строительного мусора). Транспортировка, хранение и ущерб окружающей среде, причиняемые этими отходами, представляют собой экологическую катастрофу.

• Устойчивое развитие: Укрепление существующего здания с одновременным его сохранением минимизирует производство нового бетона и цемента. Поскольку существующий несущий каркас сохраняется, количество выбросов углерода в окружающую среду на 60-70% меньше по сравнению со сценарием сноса и реконструкции. Укрепление – это, в буквальном смысле, модель «зеленой и экологически чистой городской трансформации».

3. Какие здания подходят для укрепления?

Подобно тому, как не каждый больной орган можно спасти, не каждое опасное здание можно укрепить. Инженеры-конструкторы проводят технические анализы как в лабораторных, так и в полевых условиях, чтобы определить, подходит ли здание для усиления.

Анализ качества бетона и конструктивных систем

Образцы бетона, взятые из здания, должны демонстрировать прочность бетона (сопротивление) выше определенного минимального предела. Например, здания с крайне низкой прочностью бетона, почти превращающиеся в песок при трении рукой (бетон качества C8 и ниже), а также здания, где арматурная сталь полностью проржавела и расплавилась, технически очень сложно укрепить, и стоимость их восстановления может превысить стоимость перестройки.

Характеристики почвы

Анализируется риск разжижения грунта, оползней или непосредственного нахождения на активном разломе земной поверхности, на которой расположено здание. Для стабилизации грунта под зданием могут использоваться методы улучшения грунта (такие как забивка свай и струйная цементация), но в районах, где структура грунта полностью представляет собой зоны просадки, укрепление здания сверху может оказаться бессмысленным.

Геометрическая планировка

Чем более правильным и симметричным будет архитектурный дизайн здания и его конструктивная система, тем успешнее будет проект по укреплению. В зданиях с чрезмерно мягкими этажами (где на первом этаже отсутствуют стены для коммерческого использования) или с большими выступами эти недостатки можно устранить с помощью проекта по укреплению.

4. Технические этапы процесса укрепления

Укрепление здания — это не обычная реконструкция. Оно требует расчетов с миллиметровой точностью и серьезного инженерного подхода. Процесс протекает в хронологическом порядке в следующих этапах:

 

5. Основные методы и технологии укрепления

Современное гражданское строительство разработало различные методы «обработки», подходящие для разных бюджетов и типов зданий, с целью продления срока службы зданий и повышения их сейсмостойкости.

А. Железобетонная облицовка (облицовка колонн)

Это самый классический и традиционный метод. Новая стальная арматура вплетается вокруг существующих слабых колонн здания, а затем колонны утолщаются путем заливки высокопрочного специального бетона.

• Как это работает? Несущая способность и изгибающая способность колонны увеличиваются во много раз. Подобно тому, как сломанную руку фиксируют в гипсе, колонна покрывается снаружи бетонной броней. Этот метод надежен, но приводит к небольшой потере пространства внутри здания (в квартирах).

B. Углеродное армирование (CFRP – углеродно-армированный полимер)

Технология углеродного волокна, используемая в аэрокосмической отрасли, произвела революцию в строительном секторе. Углеродные волокна, которые во много раз легче стали, но обладают примерно в 10 раз большей прочностью на растяжение, чем сталь, активно используются для усиления зданий.

• Как это работает? Колонны и балки плотно обматываются углеволокнистой тканью с использованием специальных эпоксидных клеев. Такая обмотка (укрепление) предотвращает расширение и растрескивание бетона в поперечном направлении. Главное преимущество заключается в том, что, поскольку толщина слоя составляет всего несколько миллиметров, он не уменьшает пространство в квартире, а его нанесение происходит чрезвычайно быстро, бесшумно и чисто.

C. Строительство новых железобетонных несущих стен

Во время землетрясения зданиям необходимы жесткие элементы, ограничивающие боковые колебания (горизонтальные смещения). Толстые железобетонные «стены жесткости» возводятся в специально отведенных местах или снаружи здания, простираясь непрерывно от фундамента до крыши.

• Как это работает? Эти новые несущие стены напрямую поглощают разрушительную горизонтальную энергию землетрясения, предотвращая нагрузку на слабые колонны. Это ограничивает смещение здания во время землетрясения, гарантируя его устойчивость.

D. Сейсмические изоляторы (сейсмоизоляция)

Это передовая технология, используемая, в частности, для укрепления исторических зданий, больниц и элитных жилых комплексов.

• Принцип работы: Специальные резиновые или стальные сейсмоизоляторы устанавливаются в местах соединения фундамента здания и опорных колонн. Во время землетрясения, когда земля сотрясается, эти изоляторы гасят колебания и предотвращают передачу энергии землетрясения на верхние этажи здания. Здание слегка покачивается, как будто независимо от земли, и находящиеся внутри люди даже не чувствуют землетрясения. Применение этой технологии в существующих зданиях требует сложных инженерных решений и значительного бюджета, но это является оптимальным решением для обеспечения безопасности.

6. Препятствия на пути к расширению прав и возможностей и пути их преодоления

Несмотря на то, что укрепление зданий является таким выгодным, экономичным и безопасным методом, почему оно не получило должного широкого распространения в процессе преобразования городов? Этому препятствуют несколько психологических, административных и правовых барьеров.

Традиция «сносить и перестраивать» в строительной отрасли

Значительная часть подрядчиков на строительном рынке владеет традиционными методами заливки бетона и строительства. Однако укрепление зданий требует экспертных знаний, точных инженерных расчетов и специализированного оборудования. Подрядчики навязывают гражданам модель «снести, перестроить и продать», которую те считают менее рискованной и обеспечивающей более высокую прибыль. Для преодоления этого препятствия правительству необходимо стимулировать и лицензировать фирмы, обладающие опытом в проектах по укреплению зданий.

Финансирование и дефицит кредитов

В течение многих лет государственная помощь в оплате аренды и льготные строительные кредиты, предоставляемые для зданий, снесенных и перестроенных в рамках проектов городской трансформации, рассматривали проекты укрепления зданий как нечто второстепенное. Однако гражданам, осуществляющим проекты укрепления, также следует предлагать привлекательные долгосрочные льготные «кредиты на укрепление» и гранты, аналогичные тем, которые предоставляются при сносе и реконструкции. Это позволило бы снизить финансовую нагрузку на государство и обеспечить быструю реконструкцию гораздо большего числа зданий.

Споры между владельцами квартир

Требование большинства в четыре пятых голосов, предусмотренное Законом о кондоминиумах, препятствует реализации проектов по укреплению зданий из-за личных споров внутри многоквартирных домов. Сопротивление одного или двух собственников квартир, например, «Я не буду платить» или «Я хочу новое здание», ставит под угрозу безопасность всего здания. Для преодоления этого юридического препятствия необходимо в полной мере и без каких-либо ограничений применять простое большинство (51%), являющееся общим пределом большинства в градостроительстве, и к проектам по укреплению зданий.

Заключение: Гонка со временем ради спасения жизней

Землетрясения проверяют не возраст или эстетику зданий, а сопротивление их несущих конструкций динамическим нагрузкам. Здание не обязательно должно быть совершенно новым, сверхроскошным и иметь современный фасад, чтобы быть безопасным. 40-летнее здание, правильно диагностированное, спроектированное в соответствии с инженерными стандартами и усиленное качественными материалами, гораздо безопаснее, чем 2-летнее здание, построенное некачественно или не прошедшее проверку.

В районах, подверженных стихийным бедствиям, время — наш главный враг. Нам не хватает как экономических ресурсов, так и времени, чтобы снести и заново отстроить каждое здание и подготовить наши города к предстоящим крупным землетрясениям. Укрепление зданий — наиболее рациональный способ ускорить городскую трансформацию, эффективно использовать наши ресурсы и, что наиболее важно, гарантировать безопасность как можно большего числа людей в кратчайшие сроки.

Для государства, местных органов власти и граждан отказ от догмы «снести и перестроить» с общим пониманием проблемы и признание укрепления зданий в качестве основного и наиболее уважаемого инструмента преобразования городов — это самый разумный путь к созданию устойчивых, безопасных и жизнеспособных городов будущего. Сносить здания легко; трудно, но благородно сохранять их и защищать людей, живущих в них.