За училищните сгради и тяхната сеизмична осигуреност
Източник: БТА, уебстраница: vesti.bg, 10.09.2010 18:10
"Столичани могат да бъдат спокойни - сградите в града са изчислени да издържат 7.5 по скалата на Рихтер, категоричен е главният архитект на София Петър Диков"... "междувременно специалисти от геофизичния институт на БАН препоръчаха на кмета на София Йорданка Фандъкова да бъде подробно изследвана сеизмичната устойчивост на обществени сгради като училища, детски градини и болници"...
Източник: в."Дневник", последна промяна в 16:44 на 12 септ. 2010
"Фандъкова обеща проверка на сеизмичната устойчивост на училищата и детските градини"... " вчера регионалният министър Росен Плевнелиев също изрази увереност, че сградите са проектирани така, че да издържат на доста силен трус"...
Източник: студентски портал diploma.bg, 12.09.2010
"Сеизмолози от БАН ще проверяват дали училищата в София издържат на трусове. От следващата седмица ще се уточнят и датите, на които ще се проверява устойчивостта на сградите на столичните забавачки, училища и болници в случай на земетресения."... "усилване на конструкциите на съществуващи сгради следва да се прави поетапно, в зависимост от риска за човешки жертви и значимостта на сградите" - проф. д-р инж. никола игнатиев, балкански семинар по сеизмично инженерство, от изнесен доклад - София, 9 и 10 октомври 2009 г
Васил ПЕНЧЕВ, проектантска фирма "ВИПроджект" ООД, София
Похвална е декларираната инициатива от кмета на София и на сеизмолозите от БАН за извършване на проверки на сеизмичната устойчивост на училищата и детските градини в София (и не само на тях). А щом сеизмолозите от БАН се включват в тези проверки, нещата стават много сериозни. Надявам се, че министър Плевнелиев е с намерения такива проверки да се извършат и в цялата страна (ами тя след 1987 г. е 98% сеизмична, макар и с различна интензивност). Специалистите знаят, че тази задача не е лека, ако трябва да се реши отговорно, и освен констатациите трябва да има и проекти за укрепващи работи, придружени от статико-динамични изчисления чрез легализирани програмни продукти, по действащите в момента норми за проектиране на сгради и съоръжения в земетръсни райони от 2007 г. Решенията трябва да са технологични и издържани в технико-икономическо отношение. А изпълнението ще трябва се извършва поетапно, когато има възможност да се заделят средства. А средствата могат да се планират едва тогава, когато има проекти за укрепващи работи с пълните спесификации на материалите и да бъдат остойностени. (Остойностяването лесно се актуализира във времето, ако не се променят изискванията на нормативната база, която би променила изчисленията и спесификациите на материалите.)
Позволявам си да подкрепя тези намерения, свързани със сигурността изобщо. Като изхождам от дългогодишния си проектантски опит и опит в управлението на проектирането, искрено се надявам да съм с нещо полезен на овластените личности днес или утре. Вярвам, че и посветилите се на проектантската професия колеги (архитекти и конструктори), опазили се от комерсиалността на времето, поне няма да са противници на предложението ми за повишаване на сигурността на сградите, където израстват нашите деца и внуци и, дай Боже, и техните деца и внуци.
В никакъв случай проблемите не се изчерпват само с проверките на училищата и детските градини. Същото се отнася за болниците и т.н. Задачата е изключително ресурсоемка и именно това налага обединението на усилията на по-широк кръг от специалисти. Наложителна е програма за работа по отделни етапи.
Защо предлагам да се започне с училищата
Строителството на училищата е било приоритетна задача на следосвобожденска България. До началото на Втората световна война са изградени много училищни сгради по градове и села. По принцип планировъчната им схема (дълги коридори с едностранно разположени големи учебни стаи и до четири етажа) е уязвима от сеизмична гледна точка - заради наличието на отвори по надлъжните стени (прозорци и врати и др.п.). Училищните сгради (особено в София и големите градове) са сравнително много "гъсто населени" - непрекъснато има по 1 човек на 1.8-2.0 кв.м от 7.0 часа сутринта до 19.0 часа вечерта! А сградите не са осигурени по сега действащите норми от 2007 г. (и не е известно колко не са осигурени по очакваните нови европейски норми и по-специално по Еврокод 8 за изчисления на земетръс).
За първи път през 1928 г. се прави някакъв анализ на последиците от предишните земетресения в страната. През 1949 г. влизат първите норми за строителство в земетръсни зони (базирани на "статичната теория"). През 1957 г. са преработени и се въвеждат плахо елементи на "динамичната теория". Следващата преработка е през 1961 г.
Чак през 1964 г. нормите са изцяло базирани върху динамичната теория. Следват промени и допълнения и указания от 1977 г. Едва през 1987 г. влизат в сила качествено нови норми за проектиране на сгради и съоръжения в земетръсни райони. Затова донякъде е оправдана изказаната от някои публични личности и разпространената чрез медиите версия, че построеното след 1987 г. е по-безопасно от сеизмична гледна точка. (Преди да се публикуват нормите от 1987, един изтъкнат наш учен от БАН настояваше определените сеизмични усилия по тези норми да бъдат с 1.5 пъти по-големи. Той настояваше сеизмичният коефициент за София Кс от 0.27 да стане над 0.40. За съжаление имало е и винаги ще има и икономически съображения при защита от риска.)
От 2007 г. е в сила Наредба №07/2 за проектиране на сгради и съоръжения в сеизмични райони със завишени изисквания, но и със съществени недостатъци (виж доклад на проф. д-р инж. Росица Ганчева от УАСГ, изнесен на Балканския семинар по сеизмично инженерство, София, 9-10 октомври 2009 г.).
По-горе посочената информация за началото на въвеждане на правила и норми у нас за изчисляване на сградите на земетръс е от книгата "Основи на сеизмичното инженерство" от 2007 г. на проф. д.т.н. инж. Людмил ЦЕНОВ, бивш директор на ЦЛ по сеизмична механика и сеизмично инженерство към БАН. Сегашният директор ст.н.с. д-р Светослав Симеонов в интервю за в. "Монитор" от 27.11.2009 г. заявява:
"Първите противоземетръсни норми у нас влизат през 1957 г. Усъвършенствани са през 1964, 1977 и 1987 г. (не споменава за Правилника за антисеизмично строителство от 1961 г., публикуван във в. "Известия, бр. 78 от 29.09.1961 г., не споменава и за първите норми от 1949 г...). В своя труд " Проектиране на стоманобетонни конструкции за сеизмични въздействия" от 2007 г. проф. д-р инж. Росица Ганчева от УАСГ споменава: " От 1892 г., когато започват сеизмологични наблюдения у нас, са регистрирани повече от 4500 земетресения, между които 15 са причинили сериозни разрушения и са отнели живота на много хора..." (Без коментар!)
Честите промени в нормативната база се възприемат болезнено от практикуващите проектанти-конструктори. Особено по-възрастните и по-опитните губят рутина, натрупаните изводи на базата на опита им се обезсилват и се намалява възможността да се прогнозират верните крайни резултати и да се контролират по-младите. Преди промените от 1989 г. в проектантските организации младият проектант е трупал опит под ежедневния поглед на груповия си ръководител, на главния инженер, на контролния специалист.
След 1989 г. тези организации фалираха. Създадоха се много малки и средни проектантски фирми. Компютризацията навлезе в практиката с много по-голяма сила, развихриха се талантите, но контролирането на процеса в известна степен (понякога опасна) се формализира. Става въпрос за конструктивните проекти! Това не е от полза за проектантската практика. Същото се отнася и за строителството. В никакъв случай не съм защитник на проектантската структура отпреди 1989 г., но това не означава, че днешната практика е неукорима.
Изчисленията на компютър чрез съвременните програмни продукти са изключително постижение и облекчение, но същевременно има голяма опасност от предоверяването на компютърните резултати, най-много от неопитните и от младите, които почти нищо не искат и/или не могат да изчислят вече на ръка. Всичко това споменавам, за да обясня защо по-горе подчертах думите донякъде и по-безопасно...
И не ми се иска да пропусна да спомена, че макар и с известно забавяне, евронормите и "земетръсният" Еврокод 8 чукат на вратите на проектантските офиси, но този път ще засегнат освен конструкторите и нищо неподозиращите в момента немалка част от архитектите. Архитектите (изключвам истинските и големи творци) са свикнали да творят с широко разперени криле, но при влизането в сила на Еврокод 8 често ще се налага да се съобразяват с изискванията поне за регулярност на сградите заради сеизмичността. Иначе оскъпяването на строежите едва ли ще се приема с лека ръка от инвеститорите.
"Двадесет и първият век отбелязва всеобщ упадък на архитектурата. Световен упадък. Архитектурата престава да се съобразява с физическите закони и материални ограничения, които я дисциплинират и я правят сериозна и социално отговорна дейност. Технологиите се развиха до такава степен, че вие можете да направите абсолютно всичко - крива сграда, наклонена, въртяща се сграда, сграда, висока над 500 метра. Такива архитектурни "неща" не говорят за зрялост, те са (авторски, на "стопанина") каприз... ( Това са мъдри думи на арх. Христо Генчев - в. "Труд", 3 април 2010 г.)
Eвропейските стандарти, по-познати като еврокодове, трябва да заместят националните норми за проектиране и да спомогнат за изравняването на регулациите в страните от Европейския съюз. В самите стандарти е посочен срок това да се случи през март 2010 г. ( няма грешка в годината - бел. авт.)
"До 2011 г. ( няма грешка в годината - бел. авт.) във всички страни - членки на ЕС, трябва да се въведат еврокодовете като задължителни норми за проектиране." (Това заявява Ирен Дабижева, ръководител на сектор "Строителство, строителни конструкции и материали" в БИС - в. "Строителство Градът", 8 март 2010 г.).
"Целта на общите европейски стандарти е единен пазар и ако българските инженери не са готови да отговарят на новите предизвикателства, ще бъдат изместени от чужди специалисти." (Това заявява със загриженост инж. Стефан Кинарев, председател на КИИП - в същия вестник от 8 март 2010 г. Трябва да сме справедливи - КИИП полага усилия за повишаване на квалификацията на членовете си.)
Ето какво казва в същия вестник проф. Любчо Венков от УАСГ за еврокод 3 за стоманени конструкции: "... Само Еврокод 3 надхвърля 2000 страници, което е подробно изследване на всичко, което проектантът трябва да знае, и не е лесно да се усвои от редовия проектант. Нашите стари нормативни документи, по които се работи, са много бедни. Сигурността винаги трябва да бъде една и съща. Няма как да планираме съоръжение, което да не изпълнява своето предназначение. Но вече става въпрос за икономия на материали, за средства, за време за изграждане."
В същия вестник от 8 март 2010 г. инж. Виолета Ангелиева, директор на дирекция "Технически правила и норми" в МРРБ, ни уверява: "През последните три години МРРБ възложи и финансира изработването на национално определени параметри на ТК 56 "Проектиране на строителни конструкции" при БИС, на Геофизичния институт - карти за сеизмично райониране, на Централната лаборатория по сеизмична механика и сеизмично инженерство за национални параметри към Еврокод 8 - "Проектиране на строителни конструкции за сеизмични въздействия", и на НИМХ за националните параметри и карти за климатични въздействия от сняг, вятър и температура при БАН."
Още не сме ги видели тези национални параметри, без които евронормите са неприложими. Сложна ситуация. Но защо е сложна? Гореспоменатите институции от инж. Ангелиева сега ли определят тези национални параметри?
Никого не искам да упреквам, но все пак нали имам право на отговор от КИИП (където членувам) и от МРРБ (институция, която уважавам) на зададен от мен въпрос по електронната поща на 13 април 2010 г.: "Кога се очаква да влязат в сила новите нормативни документи за изчисляване на сгради и съоръжения в земетръсни райони." И пояснявам, че тази информация е необходима, за да сме коректни пред български и чужди инвеститори.
Ето един казус: Голям инвеститор иска да построи голяма или големи сгради у нас (от медиите научаваме за голям гръцки инвеститор с намерения срещу строящата се ИКЕА). Идва с готови проекти (от чужбина) по всички задължителни части или само части "технологична" и "архитектурна". За получаване на строително разрешение този инвеститор трябва да се свърже с българска проектантска фирма. Тя поема ангажимент да адаптира (или да допроектира) и авторизира отговорно проектите по всички задължителни части по действащите към момента нормативи, което е условие от одобряващите органи за издаване на строително разрешение. Този процес не е кратък, може да продължи и месеци, сключени са договори, определени са възнагражденията и неустойките. И по средата на работния процес влизат в сила новите еврокодове. Не са редки случаите, когато промените влизат в сила и всички проекти, които са в процес на работа и не са внесени за одобрение, отпадат! (Колегията сигурно помни промяната от 27.12.2006 г. в ЗУЗСО!).
Какво става с училищата ли?
Предлагам да започнем с училищата, за да се научим... на ред
Поводът
Преди двата вертикални труса в София през септември 2010 г. на 27 април 2006 г. имаше вертикален трус с магнитуд 3.7 по Рихтер с епицентър около Панчарево. (Тази информация без данни за дълбочината на огнището нищо не означава.). В едно софийско училище учи моят внук. Дъщеря ми (строителен инженер, професионално обезпокоена от труса, знаейки, че училището е проектирано през 1965 г.!) се обади на учителката му, попита дали са усетили труса и знае ли какво се предприема в такива случаи. Получи отговор: "Няма страшно, училището има шайби!" Това не е смешно, това е страшно, но е много по-безобидно от изказването на арх. Янко Апостолов (завършил в Англия и работещ в САЩ), спечелил конкурса за Българския Лувър, в оценката му, че сградата на Техническия университет е "масивна и солидна"... след като я огледал!..). По-късно разбрахме, че учителката (а може би и не само тя, а и не само в София) не знае какво трябва да се прави при такива обстоятелства. В интернет открихме специална инструкция какво трябва да се прави по време на бедствия: "КНИГА ЗА УЧИТЕЛЯ. Методическа разработка за обучение при бедствия и аварии". (Книгата е от декември 2007 г., финансирана от ПРООН – Програма на ООН за развитие). Разпечатахме я и я предоставихме във въпросното училище.
Изкушавам се да дам един интересен пример, който е много показателен за ползата от научаването на някои правила за поведение при форсмажорни обстоятелства, спасяващи човешкия живот: Случаят е от края на 60-те години на миналия век. Избухва пожар в сутерена на новопостроен многоетажен хотел в Сеул. Обстановката била усложнена от отровния дим на горящите синтетични облицовки в бара. Евакуацията била възможна само през покрива. С хеликоптери била спасена само една част от гостите на хотела. С големи усилия пожарът бил потушен. Имало много жертви. За всеобща почуда били намерени живи само няколко души на различни етажи. Всичките били немци! По време на бедствието те се потопили във ваните, пуснали студената вода, а тя им доставяла непрекъснато кислород и ги охлаждала!... Те били научени как да действат в подобни ситуации още в училище!
Освен всичко гореказано на 28.01.2011 г. се свързахме след известни усилия с г-жа Георгиева (сътрудник на г-жа Мутафчиева от отдел "Строителство" на Голямата община) и тя заяви категорично, че програма за сеизмична проверка на училищата в София все още няма! На същата дата се свързахме и с г-н Светослав Симеонов (директор на централната лаборатория по сеизмична механика и сеизмично инженерство при БАН) и той заяви, че до момента нищо не им е възложено!
В нашата фирма бяхме взели решение още през 2009 г. (без да чакаме някой да ни възложи) да установим моментната сигурност на въпросното училище, да извършим изчисления и проверки, да преценим какво би трябвало да се направи, за да гарантираме сградата поне по сега действащите норми за земетръс. По разбираеми причини много трудно открихме нормативните документи от 1964 г., по които е проектирано това училище...
Подходът
Обърнахме се с писмо до МОН (изх. № У- 002 от 14.07.2009 г.), в което изложихме вижданията си по отношение на сигурността срещу сеизмично въздействие на училищните сгради в страната. Информирахме, че имаме намерение безвъзмездно да проверим състоянието на едно столично училище, което е построено по проект на "Софпроект" от 1965 г., и да предложим начин за укрепване с ориентировъчна стойност.
Понеже не възнамерявахме да се задоволим само с едно училище, искахме информация за училищните сгради в страната (ако са уплътнени като някои от софийските), по градове и села и по години на строителството.
С допълнително писмо до МОН (изх. № У- 003 от 04.08.2009 г. пояснихме защо ни трябва тази информация.
Ето един ясен пример: Като се разгледат приложените карти за сеизмичното райониране на страната в различните периоди, очевидно е, че ако една училищна сграда е изградена преди 1987 г. в "бялата" несеизмична зона на картите от 1964 г. или от 1977 г. и ако сега тази сграда попада в сеизмична зона с интензивност VII, VIII или IХ степен по скалата на Медведев-Шпонхойер-Карник, тя е значително по-застрашена от днешна гледна точка. (Хасково например попада след 1987 г. в IХ степен!)
По този начин могат да се степенуват по важност въпросите, свързани със сигурността на училищните сгради (и разбира се, не само на тях).
Внимателният поглед върху тези карти показва, че София е била VII степен, малко VIII на югозапад от центъра и след 1987 г. - IХ степен.
За прегледност в нашата фирма изготвихме приложената специална карта на България. На нея са оцветени зоните, които са били с различна сеизмична интензивност, но в тях вече 50 години се е строяло по някакви правила. Неоцветената зона не е била сеизмична до 1987 г. (Степента на сеизмичност се определя от приложената карта към нормите от 1987 и 2007 г.)
Намерихме и следната информация: в страната има 2422 детски градини, 159 начални училища, 1307 основни и 1048 средни. В София броят им е съответно 242, 5, 98 и 172.
Направихме необходимите приблизителни изчисления на учебния блок на споменатото вече училище. Първоначално по нормите от 1964 г., след това – по нормите от 1987 и 2007 г. - разликите не са за пренебрегване. Изготвихме идеен проект за конструктивното укрепване, което би могло да бъде и окончателното решение, но се постарахме това укрепване да не се натрапва, за което помага предложената архитектура, съобразена с конструкцията. (Това е един от възможните варианти, без намеса вътре в сградата. В по-леки случаи укрепването може да обхване само долните етажи.)
Базирали сме се на предпоставката, че хоризонталните стоманобетонни плочи преди и сега са шайби с достатъчна коравина. Плочите се обрамчват външно със стоманени греди, които се анкерират към фасадните греди. Не са осигурени вертикалните елементи (колони и стени) и затова се монтират стоманените рамки.
За да изготвим технически проект за конструктивното укрепване, ще трябва да проверим класа на бетона, вложената армировка в няколко основни елемента и геоложката картина. Според Правилника за строителство в земетръсни райони от 1964 г. сеизмичният коефициент Кс е зависил от строителната почва и за VIII степен е варирал от 0.033 до 0.067.
Предложението
Не искаме да коментираме кой какво е говорил, какво е свършил, има ли обективни и субективни причини за това състояние на нещата. Важното е всеки с нещо да съдейства за движението напред. Сигурно и не сме първите, които повдигат тези въпроси, което може само да ни радва.
КИИП има над 1200 членове инженери-конструктори. Инженерите с право да упражняват задължителния технически контрол на конструкциите надвишават 340! Тази многоуважавана институция много добре знае, че строителният бум е история, че неговите членове (разбира се, че не всички) са почти без работа.
Същото се отнася и до КАБ.
Желанието ни е да бъдем полезни на самите нас (и наши висококвалифицирани колеги) и на обществото.
Нескромно ли е да претендираме за финансиране поне на първия етап по наш алгоритъм, който завършва с изводи, степенуване на риска, с графическа част и с предложения за бъдеща конструктивна интервенция.
Без такава информация никой нищо не може да планира.
В "Националния план за защита от бедствия", т.8 гласи: "...Допълнителни финансови средства за ликвидиране на последствията от бедствия би могло да се осигурят от резерва за предотвратяване... съгласно Закона за държавния бюджет на РБ за съответната година."
После ще се възлага изготвянето на необходимите изчисления и проекти за укрепване със спесификации и с ценообразуване.
*Материалът е предоставен в редакцията през месец февруари