Ряд фабрик, складов, электростанций и других промышленных объектов были построены во время промышленной революции и зарегистрированы в качестве промышленного культурного наследия во всем мире. Такие сооружения имеют большую архитектурную, историческую, технологическую или социальную ценность. Защита - включая адаптацию и повторное использование - этих структур является важным вопросом, вносящим позитивный вклад в устойчивое развитие городских районов:
- Сохранение культурных ценностей - ценность объекта наследия обычно определяется его уникальностью, качеством исполнения, отношениями с важным событием или человеком, городским контекстом, важностью в качестве достопримечательности и т.д;
- утилизация потенциальных ресурсов и предотвращение расточительного расходования энергии;
- содействие экономическому возрождению регионов, находящихся в упадке.
Однако, как представляется, систематическому признанию, декларированию и охране промышленного наследия в большинстве стран уделяется недостаточное внимание. Это тревожная ситуация, поскольку недостаточное внимание и информированность о таких зданиях постепенно приводит к их исчезновению. Выведенные из эксплуатации и не требующие надлежащего технического обслуживания здания промышленного наследия деградируют и превращаются в руины.
Повторное использование и адаптация промышленных зданий под гостиницы, музеи, жилые парки и торговые центры способствуют сохранению культурного наследия и атмосферы городов.
Охрана промышленного наследия является междисциплинарной темой, которая включает в себя исторические, архитектурные, строительные и экологические аспекты. В 1978 г. был создан Международный комитет по сохранению промышленного наследия (TICCIH) для изучения, охраны, сохранения и разъяснения последствий индустриализации.
Сотрудничество TICCIH и Международного совета по охране памятников и исторических мест (ICOMOS) привело к регистрации более 40 промышленных объектов в Списке всемирного наследия. В Чешской Республике большинство строительных работ, включенных в список промышленного наследия, относятся ко второй половине 19 века и первой четверти 20 века.
Анализ надежности
Повторное использование и адаптация промышленных зданий, как правило, требуют оценки их конструктивной надежности. Однако, как представляется, до сих пор эксперты уделяли недостаточное внимание конкретным вопросам такой оценки. Необходимо тщательно учитывать следующие различия между оценкой и проектированием новых структур:
- социальные и культурные аспекты - утрата ценностей наследия
- экономические аспекты - дополнительные затраты на мероприятия по повышению надежности здания, являющегося объектом культурного наследия, по сравнению с новым сооружением; на этапе проектирования стоимость таких мероприятий значительно ниже стоимости укрепления
- принципы устойчивого развития - сокращение отходов и вторичная переработка материалов; эти аспекты имеют более важное значение в случае существующего здания
При оценке надежности обычно необходимо учитывать существенные неопределенности, связанные с фактическими материальными свойствами и структурными условиями. В стандартах для проектирования конструкций предусмотрено ограниченное число коэффициентов безопасности, которые должны охватывать все соответствующие проектные ситуации.
Поэтому проверки, основанные на процедурах, принятых для проектирования сооружений, могут быть чрезмерно консервативными, что приводит к дорогостоящему ремонту и потере стоимости наследия.
Было признано, что оценка существующих структур является сложной для кодификации задачей, связанной с конкретной структурой. В соответствии с EN 1990 и ISO 13822 здесь предлагается вероятностная процедура для повышения надежности оценки надежности зданий промышленного назначения.
Данная процедура позволяет включать в себя результаты проверок, испытаний, измерений и опыт, основанные на удовлетворительной работе конструкции в прошлом. Вероятностная проверка может быть уместной в следующих ситуациях:
- Подробная или ограниченная информация о структурных условиях доступна.
- Существуют значительные неопределенности в фактических структурных показателях и условиях эксплуатации.
- Последствия структурного разрушения, включая потерю ценности наследия, являются значительными.
- Требуется оценка эффективности стратегий мониторинга и технического обслуживания.
- Необходимы фундаментальные решения, касающиеся целой группы структур.
В случае структур наследия, первые три случая могут быть особенно актуальными. Неопределенности в оценке объектов наследия зачастую больше, чем в проектировании новых объектов. В качестве примеров можно привести статистическую неопределенность, обусловленную ограниченным объемом тестовых данных или неопределенностью, связанной с недоступными членами и соединениями, где строительные детали не могут быть проверены и подтверждены.
Эти неопределенности могут быть адекватно описаны вероятностными методами. Напротив, некоторые неопределенности, отраженные - часто неявно - в факторах нагрузки и сопротивления (моделирование приближений, отклонений от заданных размеров и прочности) могут быть меньше, чем в новом строительстве, особенно при проведении измерений на месте.
Целевая надежность
Спецификация целевых уровней надежности является одним из ключевых вопросов оценки существующих структур. ISO 13822, ISO 2394 и его второе издание, выпущенное в 1998 году, указывают процедуры определения целевых уровней надежности путем оптимизации затрат и предлагают критерии приемлемости для безопасности человека.
Недавние исследования показывают, что требование достижения тех же целевых уровней надежности для существующих структур, что и для новых, является неэкономичным. ISO 2394 устанавливает целевые уровни на основе экономической оптимизации, которые могут быть применимы к существующим структурам при допущении больших относительных затрат на меры безопасности.
Следует отметить, что при проектировании новой конструкции, как правило, учитываются более низкие затраты на меры безопасности.
Наследственные ценности здания, его структуры и связанных с ними технологий определяются специалистами по охране природы и архитекторами. Эти значения должны учитываться в любых планах будущего использования здания и при проектировании строительных работ.
Как правило, необходимо найти компромисс между заказчиками, специалистами по консервации, архитекторами и инженерами-строителями, сбалансировав качество сооружения с точки зрения его будущего использования, жизнеспособности проекта, общей стоимости и сохранения ценностей наследия.
Заключение
Проверка надежности зданий промышленного наследия и других существующих сооружений должна основываться на результатах проверки и соответствующих данных.
Оценки, основанные на упрощенных консервативных процедурах, используемых при проектировании сооружений, часто приводят к дорогостоящей модернизации и утрате ценности наследия.
Вероятностные методы позволяют адекватно описывать неопределенности и учитывать результаты проверок, испытаний, измерений и удовлетворительную работу конструкции в прошлом.
Целевая надежность для оценки исторических сооружений должна отражать их ценности наследия и технические возможности сохранения этих ценностей.