Stan techniczny dachu oraz trzonów kominowych a zakres remontu kapitalnego budynku

Rys. 1. Widok budynku: a) od strony elewacji frontowej, b) pierzeja zabudowy

Wstęp
Błędy projektowe oraz wykonawcze mają bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo konstrukcji i bezpieczeństwo użytkowania budynków. Jednak bardzo często sposób eksploatacji budynków powoduje pogorszenie ich stanu technicznego. Decydujący wpływ ma tutaj brak regularnie prowadzonych remontów okresowych, beztroska eksploatacja obiektów prowadzona bez jakichkolwiek prac o charakterze remontów konserwujących i zabezpieczających, jak również bardzo często spotykany brak przeprowadzenia remontu kapitalnego [1-2]. Celem artykułu jest przedstawienie wpływu braku bieżącej konserwacji dachu oraz trzonów kominowych na stan techniczny budynku. W artykule przedstawiono proponowany sposób usunięcia występujących usterek z uwzględnieniem opłacalności ekonomicznej realizacji zamierzenia remontowego z uwagi na stan techniczny pozostałych elementów budynku.

a)

b)

Rys. 2. Przybudówka od strony podwórza: a) widok, b) trzon kominowy wyprowadzony ponad połać dachową przybudówki

Dane ogólne
Budynek stanowił element zabudowy pierzei ulicy w miejscowości nadmorskiej – do jego ścian szczytowych przylegały, w zabudowie zwartej budynki, których wysokość była istotnie wyższa od budynku objętego analizą (rys. 1).

Budynek zrealizowany został w latach 30-tych XX wieku. Obiekt wykonany został w technologii tradycyjnej, jako nie podpiwniczony, dwukondygnacyjny. Mury wykonano jako jednorodne z cegły ceramicznej pełnej, strop nad parterem na belkach drewnianych. Przekrycie stanowił dach drewniany płaski. Budynek posiadał wewnętrzną klatkę schodową o konstrukcji drewnianej. W okresie eksploatacji budynek poddawany był licznych przebudowom i rozbudowom, między innymi w poziomie parteru od strony podwórza dobudowano przybudówkę. W wyniku przeprowadzonych prac aranżacyjnych i przebudów w poziomie parteru w budynku znajdowały się trzy lokale usługowe, natomiast w poziomie I piętra dwa lokale mieszkalne. W ostatnim okresie wszystkie lokale były nie użytkowane, a budynek jako całość był wyłączony z eksploatacji.

a)

b)

Rys. 3. Połać dachowa budynku: a) część połaci dachowej po stronie lewej (w widoku od strony podwórza), b) trzon kominowy wyprowadzony ponad połać dachową

Aktualny właściel budynku nie posiadał archiwalnej dokumentacji projektowej, nie dysponował również inwentaryzacją architektoniczno–budowlaną. Dla budynku prowadzona była Książka obiektu budowlanego, w której znajdowały się wpisy potwierdzające wykonywanie w latach minionych okresowych Kontroli stanu technicznego obiektu budowlanego, zarówno w zakresie tzw. przeglądów rocznych, jak też przeglądów 5-letnich. Zalecenia wykonanych przeglądów nie były jednak realizowane przez poprzedniego właściciela budynku. Nowy właściciel zamierzał przeprowadzić remont kapitalny, jednak jego wątpliwości wzbudzał stan techniczny obiektu jako całości, w szczególności stan techniczy elementów przekrycia. Ponadto zastrzeżenia budziła wysokość sąsiedniej zabudowy oraz jej wpływ na sprawność wentylacji grawitacyjnej.

Stan techniczny dachu oraz trzonów kominowych
Trzon kominowy w części wyprowadzonej ponad połać dachową przybudówki od strony podwórza był spękany i posiadał bardzo intensywne wykruszenia (rys. 2).

Stan techniczny trzonów kominowych na połaci dachowej bryły głównej był bardzo zbliżony do stanu trzonu kominowego w obszarze przybudówki – one również posiadały wykruszenia i spękania (rys. 3 oraz rys. 4).

a)

b)

Rys. 4. Połać dachowa budynku: a) część połaci dachowej po stronie prawej (w widoku od strony podwórza), b) trzon kominowy wyprowadzony ponad połać dachową

Pokrycie papowe było bardzo intensywnie zdekapitalizowane – występowały spękania i rozwarstwienia pokrycia z papy smołowej, które lokalnie było naprawione z zastosowaniem papy asfaltowej ułożonej na lepku asfaltowym. Obróbki i opierzenia blacharskie, zarówno wokół trzonów kominowych, jak również na attykach były bardzo mocno skorodowane powierzchniowo oraz posiadały rozległe uszkodzenia mechaniczne.

Od wnętrza budynku widoczne były uszkodzenia elementów dachu drewnianego, spowodowane korozją biologiczną, w części pomieszczeń na parterze oraz na I piętrze odpadła podsufitka z trzciny.
Zewnętrze oraz wewnętrze mury budynku były inetsywnie spękane, strop nad parterem na belkach drewnianych wykazywał lokalne zapadnięcia.

a)

b)

Rys. 5. Stan techniczny pokrycia połaci dachowej budynku: a), b) spękania licznych warstw papy, korozja elementów orynnowania

Analiza stanu technicznego
W części wyprowadzonej ponad połać dachową trzony kominowe posiadały bardzo rozległe spękania i wykruszenia, bezpośrednio przy wylotach przewodów kominowych widoczne były również ubytki muru – w czasie przeprowadzonych oględzin stwierdzono brak drożności części przewodów. W lokalach w poziomie parteru oraz I piętra widoczne były pionowe spękania trzonów kominowych (występowały przedmuchy z przewodów do wnętrza budynku), co w praktyce dyskwalifikowało je do dalszej eksploatacji. Przewody trzonów kominowych użytkowane były w okresie wcześniejszym jako przewody wentylacji grawitacyjnej oraz jako przewody dymowe.

Rozmieszczenie trzonów kominowych na powierzchni połaci dachowej bryły głównej budynku oraz połaci dachowej przybudówki przedstawiono na rys. 5.

Należy zauważyć, że wszystkie przewody kominowe na połaci dachowej bryły głównej budynku (oznaczone na rys. 5 jako nr 1 i nr 2) zakończone zostały w sposób jednakowy – jako wyprowadzone do góry. Przewody wentylacji grawitacyjnej, oprócz opisanych usterek samego trzonu, nie posiadały zalecanego wyprowadzenia z boku trzonu lub zadaszenia nad przewodem w postaci daszku ochronnego. W przypadku trzonu kominowego nr 3 usytuowanego w obszarze połaci dachowej przybudówki w części środkowej budynku, dwa przewody posiadające boczne wyprowadzenia były użytkowane w okresie minionym jako przewody wentylacji grawitacyjnej.

Rys. 6. Uproszczona inwentaryzacja usytuowania trzonów kominowych na połaciach dachowych budynku

Bardzo istotny jest również fakt, że trzony kominowe zrealizowane zostały w sposób niepoprawny w zakresie wysokości wyprowadzenia ponad połać dachową – zarówno trzon nr 1, nr 2, jak również trzon nr 3 znajdowały się w strefie martwego ciągu (strefie zagęszczonego powietrza) [3] (rys. 7 oraz rys. 8).

W przypadku trzonu nr 1 przesłoną decydującą o wysokości wyprowadzenia trzonu ponad połać dachową jest ściana szczytowa budynku po stronie lewej (w widoku od strony podwórza) (rys. 7a) – aktualnie trzon wyprowadzony jest ponad połać dachową jedynie na wysokość ok. 110 cm, co powoduje, że linia pomiędzy krawędzią przesłony a krawędzią trzonu tworzy kąt ? = ok. 38° (> 12°) (rys. 7a oraz rys. 8). W celu usytuowania wyprowadzenia trzonu powyżej strefy zagęszczonego powietrza niezbędne było by wyprowadzenie trzonu na wysokość ok. 292 cm powyżej połaci dachowej.

a)

b)

Rys. 7. Usytuowanie trzonów kominowych nr 1 oraz nr 2 na połaci dachowej bryły głównej budynku w odniesieniu do sąsiedniej zabudowy – budynku po stronie: a) lewej, b) prawej (w widoku od strony podwórza). Linia ciągła – istniejąca wysokość trzonów kominowych, linia przerywana – wysokość trzonów kominowych niezbędna do prawidłowej pracy ze względu na wysokość sąsiedniej zabudowy (przesłon)

W przypadku trzonu nr 2 przesłoną decydującą o wysokości wyprowadzenia trzonu ponad połać dachową jest ściana szczytowa budynku po stronie prawej (w widoku od strony podwórka) (rys. 7b) – aktualnie trzon wyprowadzony jest jedynie na wysokość ok. 220 cm, co powoduje, że linia pomiędzy krawędzią przesłony a krawędzią trzonu tworzy kąt ? = ok. 48° (>12°) (rys. 7b oraz rys. 8). W celu usytuowania wyprowadzenia trzonu powyżej strefy zagęszczonego powietrza niezbędne było by wyprowadzenie trzonu na wysokość ≈494 cm powyżej połaci dachowej.

Zarówno w przypadku trzonu kominowego nr 1, jak i trzonu nr 2 ewentualne ich ewentualne nadmurowanie do wysokości zapewniających prawidłowe funkcjonowanie wentylacji grawitacyjnej jest niegodne z zasadami wiedzy technicznej, gdyż z uwagi na brak stateczności trzonów mogłoby spowodować powstanie bezpośredniego zagrożenia bezpieczeństwa użytkowania oraz bezpieczeństwa konstrukcji budynku.  

Trzon kominowy nr 3 również usytuowany jest w strefie zagęszczonego powietrza powodowaną wysokością przesłon, które stanowią elementy zabudowy budynków przyległych oraz bryła główna budynku objętego analizą.

Rys. 8. Zalecany sposób wyprowadzenia trzonów kominowych ponad połać dachową [3]

Stan techniczny elementów dachu drewnianego kwalifikował je do rozbiórki – zakres występujących usterek, przede wszystkim rozległego porażenia korozją biologiczną był zbyt duży, aby można było myśleć o naprawie. Przeprowadzone sprawdzające obliczenia statyczno–wytrzymałościowe wykazały niespełnienie wymagań warunków normowych Stanu Granicznego Nośności (SGN) oraz Stanu Granicznego Użytkowania (SGU) w elementach drewnianych, jakimi są krokwie, płatwie pośrednie oraz deski ołacenia.

Koncepcja usunięcia usterek
Uwzględniając stan techniczny budynku jako całości zaproponowano jego rozbiórkę i docelowe odtworzenie. Przyjęty kierunek działania był decyzją słuszną ze względu na zbliżony do przedawaryjnego stan techniczny budynku, a ponadto był działaniem poprawnym ze względu na uwarunkowania ekonomiczne – z powodu znacznego stopnia dekapitalizacji obiektu prowadzenie jakichkolwiek prac remontowych było poza zakresem opłacalności finansowej (koszty remontu kapitalnego przekraczały wartość odtworzeniową budynku).

Na etapie prac projektowych nowego budynku zaproponowano uwzględnienie realizacji trzonów kominowych z wzięciem pod uwagę zaleceń zamieszczonych w następujących dokumentach:

• rozporządzeniu ministra infrastruktury z 12 kwietnia 2002 r. W sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie wraz z późniejszymi zmianami,
• PN-83/B-03430 Wentylacja w budynkach mieszkalnych, zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania wraz ze zmianą określone w normie PN-83/B-03430/ Az3:2000,
• PN-78/B-03421 Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza wewnętrznego w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi,
• PN-89/B-10425 Przewody dymowe, spalinowe i wentylacyjne murowane z cegły. Wymagania techniczne i badania przy odbiorze.

Podczas prac projektowych należało dostosować wysokości wyprowadzenia nowoprojektowanych trzonów kominowych ponad połać dachową z uwagi na sąsiednią zabudowę do zaleceń zamieszczonych w ogólnodostępnej literaturze technicznej (rys. 8). Ponadto należało rozważyć możliwość zastosowania obrotowych nasad kominowych (tzw. turbowentów), ostosowanych do odpowiednich typów przewodów (wentylacyjnych, spalinowych jak również dymowych).

Wnioski
Bezpośrednimi przyczynami stanu technicznego budynku,który ocenić można jako wybitnie niezadowalający, zbliżony do przedawaryjnego były przyjęte rozwiązania techniczne zastosowane podczas jego realizacji, długotrwały okres eksploatacji budynku, brak regularnego prowadzenia remontów okresowych oraz brak przeprowadzenia remontu kapitalnego budynku. Spękania i zarysowania trzonów kominowych, zarówno wewnątrz budynku, jak również w części wyprowadzonej powyżej połaci dachowej uniemożliwiały dalszą eksploatację lokali usługowych oraz mieszkalnych. Ze względu na zakończnie trzonów kominowych w strefie zagęszczonego powietrza kwalifikowały się one do natychmiastowej przebudowy. Z uwagi na stopień dekapitalizacji budynku jako całości decyzją uzasadnioną technicznie oraz ekonomicznie była jego rozbiórka i docelowe odtworzenie z zachowaniem standardów jakościowych obowiązujących we współczesnym budownictwie oraz według rozwiązań zgodnych z zasadami wiedzy technicznej.

Literatura
1.  Praca zbiorowa: Trwałość i skuteczność napraw obiektów budowlanych, Dolnośląskie Wydawnictwo Edukacyjne, Wrocław, 2007.
2.  Masłowski E., Spiżewska D.: Wzmacnianie konstrukcji budowlanych, Arkady, Warszawa, 2001.
3. Żenczykowski W.: Budownictwo ogólne, t.2/1, Arkady, Warszawa, 1990 (oraz wznowienia późniejsze).

dr inż. Maciej Niedostatkiewicz,
Politechnika Gdańska,
Wydział Inżynierii Lądowej
i Środowiska,
 
Pracownia Projektowo-Inżynierska
Maciej Niedostatkiewicz