Diagnostyka obiektów budowlanych. Część 2. Badania i oceny elementów i obiektów budowlanych

Diagnostyka obiektów budowlanych jest bardzo ważną dziedziną wiedzy – zarówno na etapie procesów inwestycyjnych – jak i eksploatacji. Podstawą poprawnie wykonywanych diagnostyk są badania i oceny elementów oraz obiektów budowlanych, wykonywane przez wysoko wyspecjalizowanych inżynierów i ekspertów, a także specjalistów i rzeczoznawców budowlanych.

W niniejszej monografii, będącej kontynuacją serii „Diagnostyka obiektów budowlanych”, przedstawiono zasady badań i ocen budynków i budowli, a także uzupełniające diagnostyki obiektów budowlanych o specjalnym przeznaczeniu, w tym dotyczące m.in.: budynków wielkopłytowych, właściwości cieplnych obiektów budowlanych, bezpieczeństwa rusztowań budowlanych.

Wnioski wpływające na określanie zasad wykonywania ekspertyz, diagnostyk i ocen wybranych typów obiektów budowlanych przedstawione w niniejszym opracowaniu były analizowane i recenzowane przez Komitet Naukowo-Programowy 16 Konferencji Naukowo-Technicznej „Warsztat Pracy Rzeczoznawcy Budowlanego”.

SPIS TREŚCI:

Przedmowa  17
prof. dr hab. inż Leonard Runkiewicz

1. Diagnostyki budynków wielkopłytowych posadowionych na terenach górniczych Śląska   21
dr hab. inż. Marian Kawulok, dr inż. Kazimierz Konieczny, dr inż. Leszek Słowik
1.1. Wprowadzenie   21
1.2. Charakterystyka budynków wielkopłytowych wzniesionych na terenach górniczych Śląska   22
1.3. Skutki oddziaływania eksploatacji górniczej w budynkach wielkopłytowych  24
1.4. Przypadki zagrożenia bezpieczeństwa budynków wielkopłytowych na skutek wpływów górniczych   26
1.4.1. Nieprawidłowe stany przerw dylatacyjnych  26
1.4.2. Wychylenia budynków od pionu   31
1.4.3. Rysy w elementach konstrukcyjnych i złączach elementów prefabrykowanych  32
1.5. Oceny stanów technicznych budynków  34
1.5.1. Procedury diagnostyczne  34
1.5.2. Oceny skutków eksploatacji górniczych   35
1.6. Podsumowanie   49
Bibliografia  50

2. Oceny eksploatowanych obiektów budowlanych w warunkach oddziaływań dynamicznych   53
Krzysztof Stypuła, prof. dr hab. inż. Janusz Kawecki
2.1. Wstęp  53
2.2. Sytuacje diagnostyczne w odniesieniu do obiektów budowlanych 55 2.3. Podstawy diagnostyki dynamicznej   56
2.3.1. Oceny wpływu drgań na konstrukcje eksploatowanych budynków w przypadku wewnętrznych źródeł drgań   56
2.3.2. Oceny wpływu drgań na konstrukcję eksploatowanego budynku w przypadku zewnętrznych źródeł drgań   59
2.3.3. Przybliżone oceny wpływu drgań na konstrukcje eksploatowanych budynków w przypadku zewnętrznych źródeł drgań  61
2.4. Uszkodzenia obiektów budowlanych pod wpływem oddziaływań dynamicznych  66
2.5. Przykład oceny   70
2.6. Podsumowanie   73
Bibliografia  73

3. Badania i oceny stanu technicznego konstrukcji żelbetowych po pożarze  75
prof. dr hab. inż. Robert Kowalski, mgr inż. Julia Wróblewska
3.1. Wprowadzenie   75
3.2. Wpływ wysokiej temperatury na beton  77
3.3. Ocena betonu w konstrukcjach po pożarze   80
3.4. Wpływ wysokiej temperatury na stal zbrojeniową  85
3.5. Uwarunkowania konstrukcyjne  87
Bibliografia  89

4. Ocena akustyczna obiektów i terenów mieszkaniowych  91
dr hab. inż. Jacek Nurzyński
4.1. Wprowadzenie   91
4.2. Zakres ochrony akustycznej budynków mieszkalnych  92
4.3. Kryteria oceny akustycznej   95
4.3.1. Parametry akustyczne elementów budowlanych a właściwości budynków  95
4.3.2. Izolacyjność akustyczna od dźwięków powietrznych   95
4.3.3. Izolacyjność akustyczna od dźwięków uderzeniowych  96
4.3.4. Poziom hałasu   97
4.4. Wymagania akustyczne   97
4.4.1. Ochrona przed hałasem w przepisach budowlanych   97
4.4.2. Wymagana izolacyjność akustyczna ścian wewnętrznych.. 98
4.4.3. Wymagana izolacyjność akustyczna stropów  99
4.4.4. Przegrody zewnętrzne  101
4.4.5. Dopuszczalny poziom hałasu  102
4.4.6. Wymagania akustyczne obowiązujące w różnych okresach . 103
4.5. Budynki o podwyższonym standardzie akustycznym  105
4.6. Oceny akustyczne terenów mieszkaniowych  107
4.7. Metody oceny obiektów i terenów mieszkaniowych   109
4.7.1. Budynki mieszkalne  109
4.7.2. Środowisko zewnętrzne   109
4.8. Podsumowanie i wnioski   110
Bibliografia  111

5. Oceny właściwości cieplnych budynków  113
dr inż. Robert Geryło
5.1. Zakres zagadnień objętych ocenami i wymaganiami   113
5.2. Oceny izolacyjności cieplnej   114
5.2.1. Wymagania   114
5.2.2. Oceny na podstawie badań   116
5.2.3. Oceny na podstawie komputerowych symulacji pola temperatury   118
5.3. Oceny cieplnych właściwości dynamicznych   120
5.3.1. Wprowadzenie  120
5.3.2. Przepuszczalność energii promieniowania słonecznego 121
5.3.3. Pojemność cieplna   124
5.4. Uwagi końcowe  127
Bibliografia  127

6. Oceny zmian właściwości podłoża na skutek oddziaływania środowiska  129
dr hab. inż. Tomasz Godlewski
6.1. Wprowadzenie   130
6.2. Wrażliwość sektora budownictwa na zmiany klimatu  131
6.3. Zmiana podejścia do obciążenia śniegiem  136
6.4. Katastrofalne oddziaływania wiatrów  138
6.5. Przemarzanie gruntów  144
6.6. Opady  150
6.7. Podsumowanie   153
Bibliografia  154

7. Badania i oceny zużycia eksploatowanych łukowych konstrukcji murowych  157
dr inż. Rafał Nowak, prof. dr hab. inż. Romuald Orłowicz
7.1. Wprowadzenie   157
7.2. Sklepienia ceglane   160
7.3. Nadproża ceglane   167
7.4. Bramy ceglane   170
7.5. Podsumowanie i wnioski   173
Bibliografia  174

8. Diagnostyka okresowa wybranych współczesnych elewacji budynków  175
prof. dr hab. inż. Leonard Runkiewicz, dr inż. Ołeksij Kopyłow, mgr inż. Jan Sieczkowski
8.1. Wprowadzenie   175
8.2. Zasady ogólne diagnostyki elewacji   184
8.3. Zasady szczegółowe diagnostyk elewacji   187
8.3.1. Elewacje typu ETICS  187
8.3.2. Ściany z płyt warstwowych  194
8.4. Podsumowanie   201
Bibliografia  202

9. Ocena bezpieczeństwa i trwałości lekkich ścian osłonowych obiektów budowlanych   203
mgr inż. Marzena Jakimowicz, dr inż. Krzysztof Kuczyński, dr inż. Paweł Sulik
9.1. Wprowadzenie   203
9.2. Trwałość i bezpieczeństwo  207
9.2.1. Typy ścian osłonowych w aspekcie bezpieczeństwa  207
9.2.2. Wpływ projektowania na trwałość  211
9.2.3. Wpływ jakości wykonawstwa na trwałość  217
9.2.4. Ocena bezpieczeństwa   222
9.3. Bezpieczeństwo pożarowe lekkich ścian osłonowych   226
9.3.1. Reakcje na ogień   226
9.3.2. Rozprzestrzenianie ognia przez elewacje  227
9.3.3. Odporności ogniowe  228
9.3.4. Odpadanie elewacji w trakcie pożaru  230
9.4. Wnioski   231
Bibliografia  233

10. Nieniszczące badania i oceny jakości posadzek budowlanych 235
prof. dr hab. inż. Andrzej Garbacz, dr hab. inż. Piotr Woyciechowski, dr inż. Grzegorz Adamczewski, dr inż. Tomasz Piotrowski
10.1. Wprowadzenie   235
10.2. Diagnostyka wad i uszkodzeń posadzek przemysłowych  237
10.3. Wybór metod diagnostycznych  243
10.4. Przykłady wykorzystania wybranych nieniszczących metod diagnostycznych   254
10.4.1. Geodezyjne pomiary geometryczne powierzchni   254
10.4.2. Kataster rys i jego monitoring  254
10.4.3. Impact-echo   256
10.4.4. Metoda GPR   263
10.4.5. Metody ultradźwiękowe   266
10.4.6. Badania termowizyjne  268
10.4.7. Pomiary ścieralności metodą BCA  268
10.4.8. Oznaczanie przyczepności przy odrywaniu (metoda pull-ofn  269
10.4.9. Badanie skażenia chemicznego  272
10.5. Podsumowanie   272
Bibliografia  273

11. Badania i oceny przydatności eksploatacyjnej i trwałości pokryć dachowych 277 dr inż. Barbara Francke
11.1. Wprowadzenie   278
11.2. Metody oceny poprawności wykonania pokryć dachowych  279
11.2.1. Badania odbiorcze   279
11.2.2. Metody oceny szczelności pokryć dachowych   285
11.3. Aspekty trwałości w odniesieniu do różnych rozwiązań przekryć dachowych  294 11.3.1. Uwarunkowania użytkowe   294
11.3.2. Przekrycia o tradycyjnym układzie warstw  297
11.3.3. Przekrycia w układach odwróconych  302
11.4. Podsumowanie   306
Bibliogragfia  307

12. Badania i oceny eksploatowanych żelbetowych dźwigarów sprężonych 309
prof. dr hab. inż. Leonard Runkiewicz, mgr inż. Jan Sieczkowski
12.1. Wprowadzenie   309
12.2. Charakterystyka dachowych żelbetowych dźwigarów sprężonych z ubiegłego wieku  311
12.3. Diagnostyki żelbetowych dźwigarów sprężonych   316
12.3.1. Uwagi ogólne  316
12.3.2. Okresowe badania i oceny obiektów   317
12.3.3. Diagnostyki doraźne i docelowe   324
12.4. Wnioski   328
Bibliografia  335

13. Badania i oceny eksploatowanych zbiorników żelbetowych na ciecze  337
prof. dr hab. inż. Wiesław Buczkowski, prof. dr hab. inż. Anna Halicka
13.1. Wprowadzenie   337
13.2. Zasady wykonywania ekspertyz zbiorników żelbetowych   339
13.2.1. Informacje ogólne  339
13.2.2. Podstawy ekspertyz (badań i analiz)  341
13.2.3. Przedmioty, cele i zakresy ekspertyz   341
13.2.4. Ogólne informacje o obiektach   342
13.2.5. Badania terenowe zbiorników żelbetowych   343
13.2.6. Badania laboratoryjne betonu i pozostałe prace kameralne   352
13.2.7. Sprawdzające obliczenia statyczno-wytrzymałościowe . 353
13.2.8. Analizy wyników badań i obliczeń   355
13.2.9. Wnioski i zalecenia   356
13.3. Przykład ekspertyzy (badań i analiz) zbiornika prostopadłościennego   357
Bibliografia  360

14. Ocena bezpieczeństwa rusztowań budowlanych   363
mgr inż. Piotr Dzięgielewski, mgr inż. Michał Wrzosek
14.1. Wprowadzenie   363
14.2. Rodzaje rusztowań  368
14.3. Niezawodność i bezpieczeństwo rusztowań  370
14.3.1. Statystyki  370
14.3.2. Nieprawidłowości  371
14.4. Stosowanie rusztowań  372
14.4.1. Wyroby rusztowaniowe  372
14.4.2. Produkcja  373
14.4.3. Certyfikacja  373
14.4.4. Wyroby nowe  376
14.4.5. Wyroby używane  376
14.4.6. Dokumentacja   376
14.5. Projektowanie  380
14.5.1. Specyfika rusztowań  382
14.5.2. Osoby uprawnione   385
14.6. Montaże   387
14.6.1. Mieszanie elementów różnych producentów   388
14.6.2. Osoby uprawnione  389
14.6.3. Odbiory rusztowań  396
14.6.4. Użytkowanie   399
14.7. Podsumowanie   401
Bibliografia  402

15. Rola norm projektowych w rzeczoznawstwie murów zabytkowych  405
dr inż. Stanisław Karczmarczyk
15.1. Wprowadzenie   406
15.2. Przegląd charakterystycznych rozwiązań konstrukcji murowych stosowanych w poszczególnych okresach stylowych  407
15.3. Zakres wymagań ujętych w przepisach Eurokodu 6 warunkujących ich stosowanie do konstrukcji murowych  412
15.3.1. Zasady ustalania wytrzymałości elementów murowych .  412
15.3.2. Zasady ustalania wytrzymałości zaprawy  413
15.3.3. Zasady ustalania obliczeniowej wytrzymałości muru na ściskanie  414
15.4. Systematyka cech murów historycznych, które nie mogą być ocenione według zasad zawartych w Eurokodzie 6   416
15.5. Zasady oceny murów historycznych oraz stosowanie metody ich zabezpieczenia   417  15.5.1. Rozpoznanie struktury murów historycznych 418
15.5.2. Określenie cech fizycznych i wytrzymałościowych materiałów składowych muru 420
15.6. Określenie nośności muru warstwowego opus emplectum  425
15.7. Ocena możliwości stosowania współczesnych norm do oceny historycznych konstrukcji murowych 429
15.8. Podsumowanie  430
Bibliografia 431

16. Diagnostyka budynków zawierających azbest  433
dr Andrzej Obmiński
16.1. Zastosowanie azbestu w budownictwie krajowym 435
16.2. Istota problemu azbestu w budownictwie krajowym a realność oceny zagrożeń 436
16.2.1. Powszechność zastosowań wyrobów zawierających azbest  436
16.2.2. Problem inwentaryzacyjny  438
16.2.3. Problem kwalifikacji stopnia zużycia (zestarzenia się) wyrobów, czyli ocena ich stanu technicznego, zwana potocznie Oceną 439
16.2.4. Problem jakości prac demontażowych 440
16.2.5. Wpływ lokalizacji wyrobów z azbestem na stężenie włókien w powietrzu wewnętrznym i ocena realnych zagrożeń  443
16.3. Lokalizacja elementów i wyrobów z azbestem  445
16.4. Wybrane informacje na temat budownictwa wielkopłytowego 450
16.5. Stosowana technika analizy zanieczyszczenia powietrza wewnętrznego   451
16.6. Historyczne wyniki badań powietrza wewnętrznego budynków 452
16.7. Poziomy zanieczyszczenia powietrza oraz ich zmienność  455
16.8. Zestawienia wyników badań wybranych obiektów  456
16.9. Podsumowanie  459
16.10. Wnioski   460
Bibliografia 460

17. Wiarygodność metod nieniszczących stosowanych w diagnostyce obiektów budowlanych 463
prof. dr hab. inż. Jerzy Hoła, dr hab. inż. Łukasz Sadowski
17.1. Wstęp  463
17.2. Klasyfikacje metod i technik nieniszczących  465
17.3. Ważniejsze ograniczenia i uwarunkowania dla wybranych metod 469
17.3.1. Uwagi ogólne  469
17.3.2. Metody sklerometryczne  469
17.3.3. Metody akustyczne  474
17.3.4. Metody oceny wilgotności   480
17.4. Skalowanie aparatury  482
17.4.1. Zasady ogólne   482
17.4.2. Skalowanie dokładne   483
17.4.2. Skalowanie przybliżone   484
17.5. Komplementarność badań nieniszczących  486
17.6. Znaczenie odkrywek kontrolnych  490
17.7. Wnioski   493
Bibliografia  494

18. Wprowadzanie wyrobów budowlanych do obrotu i udostępnianie ich na rynku krajowym - nowe wymagania prawne w działalności rzeczoznawców budowlanych  497
dr inż. Agnieszka Fleszar, mgr inż. Karolina Nowakowska, mgr inż. Edyta Staniszewska-Chlebowska
18.1. Wstęp  497
18.2. System krajowy  500
18.2.1. Zasady wprowadzania do obrotu obowiązujące do 31 grudnia 2016 r.   500
18.2.2. Przepisy zmieniające (z 2015 r. i 2016 r.)   501
18.2.3. System krajowy od 2017 r.   502
18.3. Grupy wyrobów budowlanych podlegające oznakowaniu znakiem budowlanym  503
18.4. Krajowe oceny techniczne  504
18.5. System europejski  506
18.5.1. Wstęp   506
18.5.2. Normy europejskie zharmonizowane z CPR  507
18.5.3. Europejskie dokumenty oceny (EAD)  508
18.5.4. Europejskie Oceny Techniczne (ETA)  509
18.6. Porównanie systemu krajowego i europejskiego na przykładzie systemów ociepleń ETICS  510
18.7. Podsumowanie i wnioski   512
Bibliografia  513

19. Różnice między opiniami biegłych sądowych a ekspertyzami rzeczoznawców budowlanych 515
dr inż. Paweł Fiszer, dr inż. Stanisław Karczmarczyk
19.1. Wstęp  515
19.2. Biegły sądowy   516
19.2.1. Sposób powoływania biegłego sądowego  516
19.2.2. Wymagania w stosunku do opinii sądowych  518
19.3. Przykłady rozstrzygnięć i postępowań sądowych w sprawach związanych z ochroną zabytków i ocena roli biegłych sądowych w tych postępowaniach   520
19.3.1. Zabytkowy dwór o drewnianej mieszanej konstrukcji zrębowej i sumikowo-łątkowej   520
19.3.2. Zabytkowy Spichlerz z Borowna   522
19.3.3. Ocena wykonania dachu hali sportowej   524
19.5. Podsumowanie i wnioski   526
Bibliografia  527

20. Odpowiedzialność zawodowa i dyscyplinarna rzeczoznawców budowlanych 529
dr inż. Radosław Sekunda, mgr inż. Mariusz Okuń
20.1. Rzeczoznawstwo budowlane — istota i geneza   529
20.1.1. Krótka historia „zawodu" rzeczoznawcy budowlanego .. 530
20.1.2. Rzeczoznawstwo budowlane PZITB   532
20.2. Odpowiedzialność zawodowa i dyscyplinarna rzeczoznawców budowlanych  534
20.2.1. Odpowiedzialność zawodowa rzeczoznawców budowlanych   534
20.2.2. Odpowiedzialność dyscyplinarna rzeczoznawców budowlanych   537
20.3. Studium przypadku  539
20.3.1. Odpowiedzialność zawodowa rzeczoznawcy budowlanego   539
20.3.2. Odpowiedzialność dyscyplinarna rzeczoznawcy budowlanego   540
20.4. Podsumowanie   541
Bibliografia  542

21. Diagnostyka zapraw murarskich i tynkarskich w budynkach   545
prof. dr hab. inż. Bohdan Stawiski
21.1. Znaczenie tynków i zapraw w budownictwie  545
21.2. Parametry wytrzymałościowe zapraw budowlanych   547
21.3. Ogólny podział tynków w budownictwie   549
21.4. Rodzaje uszkodzeń i przyczyny zniszczeń tynków w budownictwie   550
21.5. Rozpoznawanie uszkodzonych tynków  552
21.6. Badania nieniszczące wytrzymałości tynków i zapraw w konstrukcjach budowlanych  553
21.6.1. Cechy wspólne zapraw murarskich i tynkarskich   553
21.6.2. Przykład badania zaprawy murarskiej w murze ceglanym  553
21.6.3. Przykład badania tynków zwykłych bez soli i zasolonych  557
21.6.4. Odwierty oraz badania przyczepności tynku do podłoża . .   561
21.6.5. Badanie wytrzymałości tynku cementowo-wapiennego na ściskanie   563
21.6.6. Badania zawilgoceń tynku na ścianach  565
21.6.7. Brązowe zacieki na tynkach   566
21.6.8. Ustalenia, które wynikają z przeprowadzonych badań  568
21.7. Wskazówki dotyczące niektórych napraw tynków  568
Bibliografia  569

22. Diagnostyka istniejących fundamentów żelbetowych pod nowe silosy stalowe na materiały sypkie  571
dr inż. Stanisław Plechawski
22.1. Analiza istniejących konstrukcji  571
22.2. Posadowienie w gruncie  572
22.3. Prace badawcze  573
22.3.1. Badania wizualne powierzchni żelbetowych  573
22.3.2. Badania wytrzymałości betonu na ściskanie w konstrukcji   576
22.3.3. Pomiary przebiegu zbrojenia   579
22.3.4. Badania chemiczne utraty właściwości ochronnych (zasadowości pH) betonu przed korozją stali zbrojeniowej  580
22.3.5. Stopień korozji i przekrój nośny zbrojenia   581
22.4. Wytrzymałości betonu według normy najnowszej i poprzedniej   583
22.5. Podsumowanie   584
22.5.1. Wytrzymałość konstrukcji  584
22.5.2. Możliwość wykorzystania istniejących fundamentów    585
22.5.3. Niezbędne prace naprawcze z podaniem technologii ich wykonania  585
22.5.4. Uwagi w stosunku do PN-EN 13791:2019-12  586
Bibliografia  586

23. Diagnostyka ściągów stalowych w konstrukcji przekrycia dachu nad basenem sportowym  587
dr inż. Jarosław Szulc, mgr inż. Krzysztof Sztuka, mgr inż. Aleksandra Mazurek
23.1. Wprowadzenie   588
23.2. Opis techniczny konstrukcji dachu  589
23.3. Identyfikacja i stan techniczny elementów konstrukcji dachu  591
23.4. Badania materiałowe stali w ściągu   593
23.4.1. Próba rozciągania prętów stalowych   593
23.4.2. Skład chemiczny stali w ściągu  595
23.4.3. Charakter przełomu pękniętego ściągu  596
23.4.4. Badania zgładu wzdłużnego i poprzecznego   597
23.1.5. Badania strukturalne stali   597
23.4. Podsumowanie i wnioski   598
Bibliografia  599

24. Diagnostyka i wzmocnienia trzech budynków mieszkalnych po pożarze  601
mgr inż. Dariusz Karolak
24.1. Wstęp  601
24.2. Analizy stanu technicznego budynków po pożarze   605
24.3. Analizy stanu elementów konstrukcji budynków po pożarze   612
24.4. Analiza wpływu działania temperatury na elementy konstrukcyjne   615
24.4.1. Betony  615
24.4.2. Stal zbrojeniowa   617
24.4.3. Mur  617
24.4.4. Drewno   618
24.5. Wnioski z przeprowadzonych badań  618
24.6. Wzmocnienia konstrukcji budynków   619
24.7. Podsumowanie   624
Bibliografia  625