Научная статья на тему 'МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ЖИЗНЕННОМУ ЦИКЛУ'

МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ЖИЗНЕННОМУ ЦИКЛУ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
111
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МОНИТОРИНГ / MONITORING / АНАЛИЗ / ANALYSIS / СТАНДАРТЫ / STANDARDS / СВОДЫ ПРАВИЛ / ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ / REINFORCED CONCRETE STRUCTURES / ДОЛГОВЕЧНОСТЬ / DURABILITY / ПРОЕКТИРОВАНИЕПО ЖИЗНЕННОМУ ЦИКЛУ / LIFE CYCLE DESIGN / CODES OF PRACTICE

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Степанова Валентина Фёдоровна, Фаликман Вячеслав Рувимович, Королева Елена Никитична

Проанализированы подходы и комплекс зарубежных нормативно-технических документов, относящихся к области проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений по их жизненному циклу. Основными документами, определяющими сегодня принципы такого проектирования, являются введенный в 2012 г. международный стандарт ISO 16204:2012 «Долговечность - Проектирование железобетонных конструкций на срок службы» и разработанные Международной федерацией по конструкционному бетону Бюллетень 34«Модельный кодекс проектирования по жизненному циклу» и Модельный кодекс для железобетонных конструкций 2010 г. Рассмотрены предложения по корректировке и дополнению отечественной системы технического регулирования. В условиях затянувшегося экономического кризиса и невозможности масштабных бюджетных инвестиций эффективным альтернативным инструментом развития социальной и экономической инфраструктуры могут стать контракты жизненного цикла.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Степанова Валентина Фёдоровна, Фаликман Вячеслав Рувимович, Королева Елена Никитична

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Monitoring and Analysis of Normative Documents in the Field of Structural Concrete Design According to Life Cycle

Approaches and set of foreign regulatory and technical documents relating to design of structural concrete of buildings and structures according to their life cycle are analyzed. Themain documents determining the current principles of such design are the International standard ISO 16204:2012 “Durability - Service life design of concrete structures” implementedin 2012 and developed by the International Federation for structural concrete (fib) Bulletin no. 34 “Model Code for Service Life Design”, and fib Model Code for Concrete Structures2010. Based on these documents, proposals to amend and supplement the national system of technical regulation are considered. In the context of prolonged economic crisis andimpossibility of large-scale budgetary investments, life cycle contracts could become an effective alternative tool for the development of social and economic infrastructure.

Текст научной работы на тему «МОНИТОРИНГ И АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В ОБЛАСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ИХ ЖИЗНЕННОМУ ЦИКЛУ»

УДК 624.012.45:691.328.1

DOI: 10.31659/0585-430Х-2018-761-7-14-19

В.Ф. СТЕПАНОВА, д-р техн. наук (vfstepanova@mail.ru), В.Р. ФАЛИКМАН, д-р материаловедения (vfalikman@yandex.ru), Е.Н. КОРОЛЕВА, инженер (asconcrete@mail.ru)

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ), АО «НИЦ «Строительство» (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6)

Мониторинг и анализ нормативных документов в области проектирования железобетонных конструкций по их жизненному циклу

Проанализированы подходы и комплекс зарубежных нормативно-технических документов, относящихся к области проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений по их жизненному циклу. Основными документами, определяющими сегодня принципы такого проектирования, являются введенный в 2012 г. международный стандарт ISO 16204:2012 «Долговечность - Проектирование железобетонных конструкций на срок службы» и разработанные Международной федерацией по конструкционному бетону Бюллетень 34 «Модельный кодекс проектирования по жизненному циклу» и Модельный кодекс для железобетонных конструкций 2010 г. Рассмотрены предложения по корректировке и дополнению отечественной системы технического регулирования. В условиях затянувшегося экономического кризиса и невозможности масштабных бюджетных инвестиций эффективным альтернативным инструментом развития социальной и экономической инфраструктуры могут стать контракты жизненного цикла.

Ключевые слова: мониторинг, анализ, стандарты, своды правил, железобетонные конструкции, долговечность, проектирование по жизненному циклу.

Для цитирования: Степанова В.Ф., Фаликман В.Р., Королева Е.Н. Мониторинг и анализ нормативных документов в области проектирования железобетонных конструкций по их жизненному циклу // Строительные материалы. 2018. № 7. С. 14-19. DOI: 10.31659/0585-430Х-2018-761-7-14-19

V.F. STEPANOVA, Doctor of Sciences (Engineering) (vfstepanova@mail.ru), V.R. FALIKMAN, Doctor of Sciences (Material Science) (vfalikman@yandex.ru), E.N. KOROLEVA, Engineer (asconcrete@mail.ru)

Research, Design and Technological Institute for Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev, "Research and Development Center "Stroitel'stvo" AO (6, 2nd Institutskaya Street, Moscow, 109428, Russian Federation)

Monitoring and Analysis of Normative Documents in the Field of Structural Concrete Design According to Life Cycle

Approaches and set of foreign regulatory and technical documents relating to design of structural concrete of buildings and structures according to their life cycle are analyzed. The main documents determining the current principles of such design are the International standard ISO 16204:2012 "Durability - Service life design of concrete structures" implemented in 2012 and developed by the International Federation for structural concrete (fib) Bulletin no. 34 "Model Code for Service Life Design", and fib Model Code for Concrete Structures 2010. Based on these documents, proposals to amend and supplement the national system of technical regulation are considered. In the context of prolonged economic crisis and impossibility of large-scale budgetary investments, life cycle contracts could become an effective alternative tool for the development of social and economic infrastructure.

Keywords: monitoring, analysis, standards, codes of practice, reinforced concrete structures, durability, life cycle design.

For citation: Stepanova V.F., Falikman V.R., Koroleva E.N. Monitoring and analysis of normative documents in the field of structural concrete design according to life cycle. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 7, pp. 14-19. DOI: 10.31659/0585-430X-2018-761-7-14-19 (In Russian).

Согласно ФЗ № 384 «жизненный цикл здания или сооружения — период, в течение которого осуществляются инженерные изыскания, проектирование, строительство (в том числе консервация), эксплуатация (в том числе текущие ремонты), реконструкция, капитальный ремонт, снос здания или сооружения». Строительные конструкции и основания должны быть запроектированы таким образом, чтобы они обладали достаточной надежностью при возведении и эксплуатации с учетом при необходимости особых воздействий (например, в результате землетрясения, наводнения, пожара, взрыва).

Оценка жизненного цикла (ОЖЦ), LCA (Life Cycle Assessment), определена требованиями стандарта ИСО 14040—2010 как «сбор информации, сопоставление и оценка входных потоков, выходных потоков, а также возможных воздействий на окружающую среду на всем протяжении жизненного цикла продукции». В анализе жизненного цикла продукции (ЖЦП) учитываются все стадии физического существования продукта, потребляемые на каждой из этих стадий природные ре-

сурсы и получающиеся вторичные продукты, выбросы и отходы (см. рисунок).

Основным свойством, определяющим надежность строительных конструкций, зданий и сооружений в целом, является безотказность их работы — способность сохранять заданные эксплуатационные качества в течение определенного срока службы.

Проектирование долговечности железобетонных конструкций традиционно основывали на установившихся правилах и требованиях к характеристикам материалов, качеству их составляющих, условиям работы конструкции, размерам поперечного сечения элементов и т. д.

Примерами подобного кажущегося удовлетворительным подхода, отраженными в действующих отечественных нормативных документах (ГОСТ 31384, СП 28.13330, СП 72.13330 и др.), ряде документов зарубежных стран ^ 206; EN 1504; АС1 201^ и т. д.), являются требования к: минимальной толщине защитного слоя; максимально допустимому водоцементному отношению; минимальному содержанию цемента; огра-

риродные ресурсы

Добыча ресурсов

Свалка мусора

«Жизненный цикл» в строительстве

ничениям ширины раскрытия трещин; объему вовлеченного воздуха; типу цемента; защитным покрытиям бетона. Эти правила иногда отражают тип агрессивности окружающей среды, например атмосферу внутри помещения, влажность атмосферы, вероятность замораживания и оттаивания, возможность воздействия растворов-антиобледенителей, морской воды и т. д. Предназначение всех этих правил заключалось в том, чтобы обеспечить «живучесть» конструкции, хотя при этом не приводилось никакого критерия, определяющего возможный срок ее службы.

В настоящее время все большее число строительных норм основывается на критерии пригодности сооружения к эксплуатации. Эта пригодность должна быть обеспечена на протяжении всего срока службы сооружения. Вместе с тем, применяя кажущиеся удовлетворительными правила, невозможно выявить четкую взаимозависимость между работой конструкции и ее сроком службы. Как для бетона, так и для других строительных материалов эти взаимозависимости еще не стали инструментом проектировщика.

Это стало особенно актуальным с 1950-х гг., когда арендаторы и владельцы зданий и сооружений стали проявлять возрастающий интерес к установлению требований относительно правил эксплуатации и срока службы сооружений. Этот интерес — логическое следствие осознания проблем качества строительства и его стоимости. Естественная связь между качеством сооружения и его сроком службы стала очевидной. Кроме того, люди стали понимать, что общая стоимость здания или сооружения складывается не только из стоимости непосредственного строительства, но и из стоимости эксплуатации и ремонта. В результате в условия контрактов на строительство сложных объектов теперь все чаще включают требования по долговечности сооружения и сроку его службы. Таким образом, возникла не-

обходимость в новых методах более точного определения проектной долговечности конструкций.

С другой стороны, огромный объем исследований по проблемам долговечности бетона, проведенных в период 1970—2000 гг., дал достаточно надежные сведения о процессах разрушения. Приняв эти знания за основу, феномен долговечности стало возможно включить даже в процесс расчета и проектирования железобетонных конструкций.

Проектировщик обязан доказать, что он выполнил требования по обеспечению срока службы сооружения. При этом достаточно простая математическая модель долговечности, отражающая характер работы конструкции во времени, или модель срока службы как функция соответствующих расчетных параметров явились бы для него весьма ценным инструментом. Используя модели долговечности, проектировщик в полном соответствии с заданным сроком службы конструкции получает возможность принимать решения относительно требуемых размеров поперечного сечения элемента и характеристик материалов, из которых изготавливается конструкция. Даже упрощенные математические модели долговечности могут служить рациональной основой такого проектирования.

На процесс деградации материалов оказывают воздействие многие составляющие окружающей среды, однако их точное влияние трудно определить математически, поскольку они резко меняются в зависимости от местных условий. Кроме того, существуют значительные различия в характеристиках самих строительных материалов. Учитывая перечисленные и иные факторы, которые являются причиной сильного разброса данных, описание работы конструкции и показатели срока ее службы желательно выражать, используя вероятностные понятия. Это означает, что придется прибегать не только к осредненным значениям пере-

менных, но и к законам их распределения. Вероятностный подход к проблемам проектирования учитывает реальную природу работы конструкции, а это, в свою очередь, обеспечивает надежность результатов ее проектирования.

За срок службы обычно принимают период времени, отсчитываемый от пуска объекта в эксплуатацию, в течение которого выполняются требования по его работоспособности. Так же как и в случае с самой работоспособностью, понятие срока службы может рассматриваться на различных уровнях. Характер мероприятий, реализуемых в конце срока службы, зависит от интересующего или предписанного уровня. На уровне сооружения окончание срока службы обычно влечет за собой капитальный ремонт, реконструкцию или отказ от его использования. На уровне конструктивного элемента или на уровне материала это означает замену или серьезный ремонт (усиление) элемента или материала. Во многом это определяется принятыми концепциями эксплуатации [1].

С другой стороны, проблему срока службы можно рассматривать по крайней мере с трех различных точек зрения: технической, функциональной и экономической. Такой различный подход заставляет предъявлять к одному и тому же объекту различные требования.

Технические требования обусловливают необходимость соблюдения технических характеристик работоспособности. В зависимости от выбранного уровня рассмотрения к числу таких требований можно отнести конструктивную целостность сооружения, несущую способность конструкции и/или прочность материалов. Значительная часть этих требований включена в состав нормативов и стандартов.

Так, функциональные требования определяют характер нормального использования сооружения или конструкции. Например, ширину и высоту моста назначают в зависимости от габаритов транспорта, движущегося как по мосту, так и под ним. В этом случае продолжительность срока службы будет зависеть в первую очередь не столько от технического состояния конструкции, сколько от характера развития транспорта.

С точки зрения экономики сооружение, конструктивный элемент или материал рассматривают как капиталовложение и требования к сроку службы определяют на основании условия соблюдения прибыльности.

Понятно, что проблемы срока службы рассматриваются в основном с точки зрения технического состояния конструкции. Технический подход сосредоточивается преимущественно на трех аспектах: физической работе конструкции; эксплуатационной пригодности и удобстве пользования; эстетике, внешнем виде конструкции.

Основное внимание при этом уделяется физическим и иным конструктивным функциям железобетонных конструкций. Несущая способность сооружения может быть потеряна в результате деградации бетона и коррозии арматуры. Проектирование конструкций по их жизненному циклу должно вестись таким образом, чтобы на протяжении всего заданного срока службы, несмотря на деградацию и старение материалов, обеспечивался минимальный уровень безопасности.

Дефекты материалов также могут вести к снижению эксплуатационной пригодности или к возникновению неудобства пользования сооружением. Например, повреждение бетонного покрытия проезжей части дорог может вызвать неприятную вибрацию автомобиля.

Эстетические показатели часто включают в состав технических требований, если дефекты возникли из-за деградации или старения материалов. В этом случае

эстетические требования могут быть выражены в технических понятиях.

Точное определение срока службы конструкции осложняется тем, что в течение этого срока выполняются плановые мероприятия по уходу за сооружением и его обслуживанию. Эти мероприятия могут влиять на продолжительность срока его службы, и поэтому они также должны быть включены в рассмотрение. По этой причине в тексте определения понятия «срок службы», приведенном в материалах Комитета РИЛЕМ ТС 71-PSL [2], имеется добавление: «...при условии обеспечения планового обслуживания».

Новым в теории безопасной эксплуатации стало введение фактора времени в методы проектирования. Это дало возможность рассматривать деградацию материалов в качестве неотъемлемой части проблемы. Гарантия против разрушения (снижение состояния конструкции до пределов допустимой работоспособности) является функцией времени. В настоящее время проектирование конструкции с обеспеченным запасом надежности подразумевает учет времени, в течение которого должны выполняться требования безопасности эксплуатации. Другими словами, необходимо введение требования на гарантированный срок службы.

В практике проектирования конструкций потребный срок службы называют «заданным сроком службы». Уровень безопасности выражают как максимально допустимую вероятность разрушения. Распределение срока службы может быть получено путем расчета значений вероятности разрушения в различные моменты времени, например ? = 0; 10; 20; 30 и т. д. лет.

Основные формулы проектирования по параметрам долговечности можно записать в соответствии с одним из двух принципов: принципом работы или принципом срока службы.

При использовании принципа работы основная проектная формула может быть записана путем введения нагрузки взаимосвязанной с работой R. Работа, определенная по модели работы, должна быть больше, чем требуемая нагрузка. Имеющаяся здесь в виду работа может относиться к механическим явлениям, физическим, химическим, или к эксплуатационным функциям, или к эстетическим требованиям. Что касается нагрузки, то она может иметь механическую природу или под ней может подразумеваться воздействие окружающей среды.

При использовании принципа срока службы его величину можно определить с помощью модели срока службы, при этом он должен превышать требуемый заданный срок службы

Обычно оба принципа дают примерно одинаковые результаты. Ответ на вопрос, какому принципу отдать предпочтение, во многом зависит от характера поставленной проектной задачи, от типа принятых моделей долговечности и от выбора наиболее простого способа математического решения задачи.

Метод проектирования долговечности может быть либо детерминистическим, либо вероятностным, или он может основываться на факторе безопасного срока службы.

В детерминистическом проектировании долговечности, предполагающем однозначное и предсказуемое поведение моделируемой системы в данных условиях, нагрузка, прочность и срок службы понимаются как детерминистические величины, значение которых предопределяется начальными условиями.

Распределение нагрузки, поведение конструкции и ее срока службы также принимают во внимание при вероятностном проектировании долговечности. Это условие выражено в виде предположения, что проектная формула неверна. Однако в конечное условие добавля-

ется требование относительно максимально допустимой вероятности разрушения.

Если формулы для нагрузки, прочности и срока службы сложны и на работоспособность конструкции оказывают воздействие многие деградационные факторы, использование вероятностного метода проектирования может оказаться затруднительным. В подобных случаях часто оказывается целесообразным использовать метод коэффициента надежности по сроку службы. Хотя такой метод основан на теории безопасности и надежности, формулирование процедуры проектирования снова принимает детерминистическую форму. Это осуществляют путем замены требования заданного срока службы на соответствующее требование проектного срока службы. Применение этого метода особенно оправданно при проектировании конструкций, поскольку вероятности нагрузок и прочностей также учитываются с помощью коэффициентов запаса, и в этом данный метод принципиально схож с конструктивными расчетами сооружений.

С принятием Федерального закона от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» существовавшая ранее комплексная система нормативных документов в строительстве во многом потеряла актуальность. В настоящее время при проектировании, строительстве и эксплуатации зданий и сооружений используются применяемые как на обязательной, так и на добровольной основе своды правил, санитарные нормы и правила, нормативные документы по пожарной безопасности (стандарты и своды правил), СТО и другие документы, часто противоречивые или дублирующие друг друга.

Кроме того, в соответствии с требованиями п. 6 ст. 6 Федерального закона от 30.12.2009 г. № 384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» не реже чем каждые пять лет должна осуществляться ревизия и в необходимых случаях пересмотр и (или) актуализация национальных стандартов и сводов правил, включенных в перечень национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона от 30.12.2009 г. № 384-Ф3 «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».

В этой связи возникла необходимость проведения мониторинга и анализа нормативных документов в строительстве и подготовка предложений по перспективному составу комплекса нормативных технических документов в области проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений по их жизненному циклу.

В процессе работы были отобраны и проанализированы документы профильных международных организаций, США, ряда стран Европы и Азии, в первую очередь стран, достигших определенного уровня «зрелости», в которых накоплен значительный практический опыт, а также в том или ином виде продекларирована государственная политика (центральная или отдельных структур государственного сектора) в области проектирования по жизненному циклу.

При отборе документов принимались во внимание декларированные авторские права (характер организации), уровень распространения (применение их также в других странах), использование при разработке международных стандартов ISO. Рассмотренные в аналитической работе документы, как правило, общепризнаны или уже получили статус международных стандартов ISO и применяются во многих странах мира.

Основным нормативным документом, определяющим принципы проектирования железобетонных кон-

струкций по жизненному циклу, является введенный в 2012 г. международный стандарт ISO 16204:2012 «Долговечность — Проектирование железобетонных конструкций на срок службы».

Этот международный стандарт предназначен для использования национальными органами по стандартизации при установлении или подтверждении долговечности железобетонных конструкций. Он также может быть применен для оценки остаточного срока службы существующих конструкций, а также для проектирования срока службы новых конструкций с установленными количественными параметрами уровня надежности и расчетными параметрами, приведенными в национальном приложении к настоящему международному стандарту.

Базовые принципы стандарта изложены в стандартах ISO 2394 «Общие принципы надежности конструкций»; ISO 13823 «Общие принципы проектирования конструкций по параметрам долговечности» и «Типовом кодексе fib по проектированию на срок службы». Он рассматривает проектирование с учетом воздействий окружающей среды, приводящих к ухудшению бетона и арматурной стали.

В стандарте приняты две стратегии. В первой из них (стратегия 1) различаются три уровня сложности: уровень 1 — полный вероятностный метод (вариант 1); уровень 2 — метод частных коэффициентов (вариант 2); уровень 3 — метод «конструкция считается удовлетворяющей» (вариант 3). Стратегия 2 рассматривает метод «предупреждения разрушения» (вариант 4). Таким образом, в общей сложности в качестве подходов к проектированию доступно четыре варианта.

В разделе 6 стандарта рассмотрены следующие механизмы разрушения: коррозия, индуцированная карбонизацией; коррозия, индуцированная хлоридами; замораживание/оттаивание без противогололедных агентов или морской воды; замораживание/оттаивание с противогололедными реагентами или морской водой. Для этих механизмов существуют общепринятые математические модели. Другие механизмы разрушения — химическое воздействие и щелочная реакция заполнителей в стандарте подробно не приведены, прежде всего потому, что общепринятой математической модели для них в настоящее время не существует.

Международный стандарт включает в себя четыре информационных приложения, содержащих справочную информацию для применения в проектировании конструкций по сроку службы и одно информационное приложение, в котором даются рекомендации по подготовке национальных приложений. Он также определяет принципы и рекомендует процедуры для подтверждения долговечности железобетонных конструкций, подвергающихся известным или прогнозируемым воздействиям окружающей среды и причиняющим материальный износ и разрушение, которые в конечном счете приводят к отказу работоспособности; разрушению материала конструкции без воздействия агрессивной внешней среды, которое называют собственным старением.

Несколько крайне важных документов было разработано рабочими группами Международной федерации по конструкционному бетону [3]. Международная федерация по конструкционному бетону fib была образована в 1998 г. путем слияния двух ранее существовавших организаций — CEB (Европейского комитета по бетону, основанного в 1953 г.) и FIP (Международной федерации по преднапряженному железобетону, основанной в 1952 г.) [4]; по своему главному предназначению эта профильная международная ассоциация, объединяющая 44 национальные группы пяти континентов, вклю-

чая российскую, является организацией, разрабатывающей преднормы, что подразумевает креативную деятельность в области технического регулирования. Последний итог этой работы — Модельный кодекс проектирования железобетонных конструкций fib 2010 г. (fib MC—2010) [5].

МС 2010 — это наиболее полный в настоящее время технический кодекс проектирования в области железобетонных конструкций, включающий полный жизненный цикл: концептуальное проектирование, расчет и определение параметров, возведение, консервацию и демонтаж. В число основных задач Модельного кодекса как преднорм входит обеспечение основы для создания будущих нормативов в области железобетонных конструкций, отражение новых разработок в области железобетонных конструкций, строительных материалов и новых идей для достижения оптимального поведения конструкций. Изначально предполагалось, что Модельный кодекс станет важным документом для национальных и международных технических комитетов по разработке строительных норм, а также для практиков и исследователей.

Самым важным новым элементом в Модельном кодексе 2010 г. является введение параметра времени как важнейшего критерия расчета [6]. Это относится не только к традиционным зависящим от времени свойствам бетона, таким как ползучесть и усадка, но и, что особенно важно, к проектированию срока службы конструкций. В отличие от Модельного кодекса 1990 г. целью Модельного кодекса — 2010 является проектирование железобетонных конструкций с достаточной безопасностью и эксплуатационной пригодностью для определенного промежутка времени после их возведения. Это означает, что конструкция должна быть полностью функциональна при низких эксплуатационных расходах в течение определенного расчетного периода, что, в свою очередь, требует, чтобы была принята адекватная стратегия эксплуатации прямо на стадии проектирования. Структура кодекса отражает эту концепцию: за главой по проектированию следуют главы по возведению, эксплуатации и демонтажу конструкций. Подход в Модельном кодексе — 2010 значительно более аналитичен и зрел, чем в Модельном кодексе — 1990, где приведены только общие соображения о сроке службы.

Проектирование по параметрам долговечности фактически является определением требований к сроку службы конструкции. В этом случае скорее субъективное понятие «долговечность» превращается в фактическое обоснование «количества лет», в течение которых конструкция должна удовлетворительно выполнять свои функции без непредвиденно высоких расходов на ее техническое обслуживание [7]. Определенный срок «функциональности» конструкции тесно связан с кратко- и долгосрочными издержками для выполнения данного требования (LCCA).

Требования к долговечности в MC—2010 определяются рядом соответствующих предельных состояний, где срок службы конструкции заканчивается, когда превышено одно или более из этих предельных состояний. Модельный кодекс 2010 определяет и стратегии обслуживания как часть проектирования по жизненному циклу.

В документе приводятся первые соображения об ожидаемом возрастании роли критериев устойчивого развития в проектировании. Пока здесь обозначены только общие принципы исходя из предположения, что в ближайшие годы в этой области будет наблюдаться значительный рост работ, в результате чего появятся более специфические методы.

Под понятием «устойчивое развитие» (англ. sustainable development) понимают гармоничное (правильное, равномерное, сбалансированное) развитие — процесс изменений, в котором эксплуатация природных ресурсов, направление инвестиций, ориентация научно-технического развития, развитие личности и институциональные изменения согласованы друг с другом и укрепляют нынешний и будущий потенциал для удовлетворения человеческих потребностей и устремлений, как это определено в Концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию [8].

Для правового регулирования в рамках сформулированной мировым сообществом концепции устойчивого развития сегодня разработаны и разрабатываются международные стандарты серии ISO 14000 по следующим направлениям:

— стандарты, имеющие целью на разных стадиях разработки, планирования и осуществления проекта минимизировать воздействие на окружающую среду с учетом экологического жизненного цикла процесса строительства и эксплуатации зданий;

— стандарты по принципам адаптации всех строительных стандартов к экологическим требованиям;

— стандарты по повторному применению и переработке продукции;

— стандарты по минимизации отходов.

Большая часть этих стандартов введена в качестве идентичных национальных стандартов Российской Федерации, что открывает широкие возможности их применения уже сегодня.

В результате проведенного мониторинга и анализа нормативных технических документов в области проектирования железобетонных конструкций зданий и сооружений по их жизненному циклу было установлено, что в российской системе технического регулирования для применения в практике проектирования концепции жизненного цикла необходима разработка следующих нормативных технических документов:

- ГОСТ Р / ISO 13823:2008 «Общие принципы проектирования конструкций по параметрам долговечности»;

- ГОСТ Р / ISO 16204:2012 «Долговечность - Проектирование железобетонных конструкций на срок службы»;

— ГОСТ Р «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Параметрические критерии и модели долговечности»;

— СП «Бетонные и железобетонные конструкции. Проектирование на срок службы».

Важно подчеркнуть, что обеспечение долговечности зданий и сооружений на расчетный срок службы — механизм затратный уже на стадии строительства. Здесь прежде всего следует иметь в виду известный «закон пяти» Де Ситтера, который утверждает, что один доллар, потраченный на обеспечение долговечности на стадии проектирования и строительства, эквивалентен пяти долларам, потраченным на превентивную эксплуатацию, и двадцати пяти долларам, потраченным на коррективную эксплуатацию, т. е. на ремонтно-восста-новительные работы [9]. Окупаемость всех произведенных затрат по обеспечению долговечности возможна только в процессе эксплуатации. Расчеты, выполненные в начале 1990-х гг. специалистами НИИЖБ, однозначно показывали, что преждевременный выход конструкции из строя приводит к большим затратам на их ремонт и восстановление и значительно превышает первоначально потраченные средства на обеспечение требуемых мер защиты конструкций от повреждения, особенно при воздействии средне- и сильноагрессивных сред.

В условиях затянувшегося экономического кризиса и невозможности масштабных бюджетных инвестиций эффективным альтернативным инструментом развития социальной и экономической инфраструктуры могут стать контракты жизненного цикла [10].

Контракт жизненного цикла представляет собой контрактную форму государственно-частного партнерства (ГЧП), в соответствии с которой государственный партнер на конкурсной основе заключает с частным партнером соглашение на проектирование, строительство и эксплуатацию объекта на срок жизненного цикла объекта и осуществляет оплату по проекту равными долями после ввода объекта в эксплуатацию при условии поддержания частным партнером объекта в соответствии с заданными функциональными требованиями.

На федеральном уровне нет необходимости в разработке новой или модернизации существующей нормативно-правовой базы для использования контрактов жизненного цикла — могут потребоваться некоторые уточнения законодательства, а также принятие подзаконных актов, касающихся порядка формирова-

Список литературы

1. Степанова В.Ф., Фаликман В.Р. Проблемы обеспечения долговечности бетонных и железобетонных конструкций сегодня // Вторые Полаковские чтения: Сб. науч. статей по материалам международной науч.-тех. конференции, посвященной 105-летию со дня рождения проф. Алексея Филипповича Полака. Уфа: Изд-во Реактив, 2017. С. 97-111.

2. Masters L.W., Brandt E. Systematic methodology for service life prediction of building materials and components // Material and Structures. 1989. Vol. 22, pp. 385-392.

3. fib Bulletin no. 34, Model Code for Service Life Design (MC-SLD), International Federation for Structural Concrete (fib), Case Postale 88, CH-1015 Lausanne, Switzerland. 2006. 116 p.

4. Фаликман В.Р. Профессиональные международные организации: новые проекты и возможности развития работ в области бетона и железобетона // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании: Сб. материалов международной научной конференции. Москва. 2017. С. 714-721.

5. fib Model Code for Concrete Structures 2010. Ernst & Sohn. Berlin. 2013. 402 p.

6. Walraven J.C., Bigaj A.J. The 2010 fib Model Code for Concrete Structures: a new approach to structural engineering // Structural Concrete. Vol. 12, No. 3, pp. 139-147.

7. Fagerlund G. Service Life of Structures. General Report. Session 2.3: Proceedings, RILEM Symposium on Quality Control of Structures, June 1979. Stockholm, Sweden. 1979. pp. 199-215.

8. Приложение к указу Президента Российской Федерации от 1 апреля 1996 г. № 440 «О концепции перехода Российской Федерации к устойчивому развитию». М., 1996. 10 с.

9. Sitter W.R. de. Costs for Service Life Optimization: the Law of Fives. Durability of Concrete Structures: Workshop Report, Ed. Steen Rostam. 18—20 May 1984. Copenhagen, Denmark, 1984. pp. 131-134.

10. Степанова В.Ф., Фаликман В.Р. Современные проблемы обеспечения долговечности железобетонных конструкций // БСТ: Бюллетень строительной техники. 2015. № 2 (966). С. 55-61.

ния условий конкурсов по таким контрактам. Но на региональном и муниципальном уровнях также имеются ряд инфраструктурных объектов, в отношении которых можно и нужно заключать контракты жизненного цикла (автодороги, объекты культурно-массового назначения, учреждения образования и здравоохранения, спортивные сооружения, здания городской администрации и др.), и таких объектов гораздо больше, чем находящихся в федеральной собственности. Однако нормативно-правовая база заключения контрактов жизненного цикла в субъектах Российской Федерации и в муниципальных образованиях пока отсутствует.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Контракты жизненного цикла могли бы стать одним из основных инструментов в реализации Стратегии социально-экономического развития России. Сохранение темпов строительства и увеличение рабочих мест на созданных благодаря этому инструменту ГЧП объектах, несомненно, помогут российским властям смягчить последствия экономического кризиса и обеспечить динамичный рост экономики и улучшение качества жизни после его преодоления.

References

1. Stepanova V.F., Falikman V.R. Today's problems of ensuring durability of concrete and reinforced concrete structures. Second Polakov's Readings: A collection of scientific articles on the materials of the international scientific and technical conference dedicated to the 105th anniversary of the birth of Professor Alexei Filippovich Polak. Ufa: "Reaktiv" Publishing. 2017, pp. 97-111. (In Russian).

2. Masters L.W., Brandt E. Systematic methodology for service life prediction of building materials and components. Material and Structures. 1989. Vol. 22, pp. 385-392.

3. fib bulletin no. 34, Model Code for Service Life Design (MC-SLD), International Federation for Structural Concrete (fib), Case Postale 88, CH-1015 Lausanne, Switzerland. 2006. 116 p.

4. Falikman V.R. Professional international organizations: new projects and opportunities for development in the field of concrete and reinforced concrete. Integration, partnership and innovation in building science and education: Collected materials of the international scientific conference. Moscow. 2017, pp. 714-721. (In Russian).

5. fib Model Code for Concrete Structures 2010. Ernst & Sohn. Berlin. 2013. 402 p.

6. Walraven J.C., Bigaj A.J. The 2010 fib Model Code for Concrete Structures: a new approach to structural engineering. Structural Concrete. Vol. 12, No. 3, pp. 139-147.

7. Fagerlund G. Service Life of Structures. General Report. Session 2.3: Proceedings, RILEM Symposium on Quality Control of Structures, June 1979. Stockholm, Sweden. 1979. pp. 199-215.

8. Application to the Decree of the President of the Russian Federation No. 440 of April 1, 1996 "On the Concept of the Transition of the Russian Federation to Sustainable Development". Moscow. 1996. 10 p.

9. Sitter W.R. de. Costs for Service Life Optimization: the Law of Fives. Durability of Concrete Structures: Workshop Report, Ed. Steen Rostam, 18—20May, 1984. Copenhagen, Denmark, 1984. pp. 131-134.

10. Stepanova V.F., Falikman V.R. Modern problems of ensuring durability of reinforced concrete structures. BST: Bjulleten'stroitel'nojtehniki. 2015. No. 2 (966), pp. 55-61. (In Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.