+ All Categories
Home > Documents > PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP … · 2019-05-29 · Urmărirea...

PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP … · 2019-05-29 · Urmărirea...

Date post: 05-Jan-2020
Category:
Upload: others
View: 11 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
106
UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT – Doctorand: Ing. Costel Chingălată Conducător de doctorat: Conf. univ. dr. ing. Petru Mihai Iași - 2019
Transcript
  • UNIVERSITATEA TEHNICĂ „GHEORGHE ASACHI” DIN IAȘI

    FACULTATEA DE CONSTRUCȚII ȘI INSTALAȚII

    PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A

    CONSTRUCȚIILOR

    – REZUMAT TEZĂ DE DOCTORAT –

    Doctorand:

    Ing. Costel Chingălată

    Conducător de doctorat:

    Conf. univ. dr. ing. Petru Mihai

    Iași - 2019

  • UNIVERSI丁AttEA ttEHNICÅ ″GHEORGHE ASACHl′′D:N IAsi

    RECTORATUL

    Citre

    V5 facem cunoscut c5, in ziua de 20 iunie 2019 la ora 10,30. in Amfiteatrul O.4, Corp R,

    de la Facultatea de Constru.fii ri lnstalalii, Bdul. D Mangeron nr. 1 , va avea loc sus[inereapublicd a tezei de doctorat intitulatS:

    " PARTICULARITAT PRIVIND URMARIREA COMPORTARIIiT UUP N

    coNSTRUCTItLOR"

    elaboratd de domnul CHIGAIATA COSTEL in vederea conferirii titlului gtiin[ific de doctor.

    Comisia de doctorat este alcStuitd din:

    L. conf.univ.dr.ing.clocAN Vasilicd Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

    2. conf.univ.dr.ing.MlHAl Petru Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

    3. Prof.univ.dr.ing.TUNS loan - Universitatea TRANSILVANIA Brasov

    4. Prof.univ.dr.ing.GEORGESCU Dan Paul - Universitatea Tehnica de Constructii Bucuresti

    5. Prof.univ.dr.ing.BUDESCU Mihai Universitatea Tehnica ,,Gheorghe Asachi" din lasi

    pregedinte

    conducitor de doctorat

    referent oficial

    referent oficial

    referent oficial

    Cu aceastS ocazie vi invitim sd participa{i la suslinerea publici a tezei de doctorat.

    Secretar u niversitate,

    i'\ Ilng.Cristiia Nagit

    .i

  • CUPRINS

    i

    CUPRINS

    Cuprins i Lista figurilor iv Lista tabelelor v

    Capitolul 1 Introducere 1 1.1 Aspecte generale 1 1.2 Motivația și obiectivele cercetării 2 1.3 Conținutul tezei 3

    Capitolul 2 Prezentarea conceptului de calitate 6 2.1 Introducere 6 2.2 Calitatea în domeniul construcțiilor 7

    Capitolul 3 Particularități de degradare a construcțiilor 10 3.1 Introducere 10 3.2 Investigarea caracteristicilor elementelor de construcție 12 3.3 Metode de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție 13 3.3.1 Metoda vizuală de investigare 14 3.3.2 Testările simple 14 3.3.3 Metode complexe de investigare a caracteristicilor elementelor de

    construcție 15 i. Măsurarea pH-ului 16

    ii. Metoda inducției electromagnetice 16 iii. Metoda radar 16 iv. Metoda termică 16 v. Metoda impulsurilor ultrasonice 16

    vi. Metoda ecoului de impact 16 vii. Metoda bazată pe recul 16

    viii. Metoda diferenței de potențial 16 ix. Metoda rezistivității betonului 16 x. Metoda combinată SonReb 16

    Capitolul 4 Urmărirea comportării în timp a construcțiilor 17 4.1 Introducere 17 4.2 Urmărirea comportării în timp în raport cu legislația internațională 18 4.2.1 Urmărirea comportării în timp – Olanda 20

  • CUPRINS

    ii

    4.2.2 Urmărirea comportării în timp – Franța 20 4.2.3 Urmărirea comportării în timp – Malaezia 20 4.2.4 Urmărirea comportării în timp – Singapore 20 4.2.5 Urmărirea comportării în timp – Portugalia 20 4.2.6 Urmărirea comportării în timp – SUA 20 4.2.7 Urmărirea comportării în timp – Canada 20

    4.3 Urmărirea comportării în timp/exploatare a construcțiilor în conformitate cu legislația din România 20 4.3.1 Aspecte generale 20 4.3.2 Urmărirea curentă a comportării în timp/exploatare 21 4.3.3 Urmărirea specială a comportării în timp/exploatare 23 4.3.4 Responsabilitățile factorilor implicați în activitatea de urmărire a

    comportării în timp/exploatare 23 4.4 Concluzii 24

    Capitolul 5 Verificarea protecției împotriva zgomotului 25 5.1 Introducere 25 5.2 Protecția împotriva zgomotului – cerință esențială de calitate 27 5.3 Clasificarea clădirilor în funcție de cerințele protecției la zgomot 27 5.4 Metodologia de efectuare a măsurătorilor acustice la interiorul clădirilor –

    aspecte generale 27 5.5 Studii de caz – Măsurători ale nivelului de zgomot din mediul ambiant 31 5.5.1 Măsurători la interiorul clădirilor pentru activități sanitare 32

    i. Descrierea clădirilor 32 ii. Prezentarea rezultatelor 33

    iii. Interpretarea rezultatelor și formularea concluziilor 35 5.5.2 Măsurători la interiorul clădirilor pentru activități de învățământ și educație 35

    i. Descrierea clădirilor 36 ii. Prezentarea rezultatelor 38

    iii. Interpretarea rezultatelor și formularea concluziilor 40 5.6 Măsuri generale de intervenție pentru reducerea nivelului de zgomot 40

    Capitolul 6 Studii de caz privind urmărirea curentă a comportării în timp a construcțiilor 41

    6.1 Introducere 41 6.2 Studiul de caz 1 42 6.2.1 Introducere 42 6.2.2 Etape specifice programului de UCT 42 6.2.3 Stabilirea degradărilor tip pentru elementele de construcție 45 6.2.4 Prezentarea rezultatelor 52 6.2.5 Concluzii 54

  • CUPRINS

    iii

    6.3 Studiul de caz 2 56 6.3.1 Introducere 56 6.3.2 Etape specifice programului de UCT 57 6.3.3 Stabilirea degradărilor tip pentru elementele componente 60 6.3.4 Prezentarea rezultatelor 61 6.3.5 Centralizarea rezultatelor 64 6.3.6 Concluzii 65

    Capitolul 7 Procedură de evaluare a stării tehnice a construcțiilor 68 7.1 Introducere 68 7.2 Obiectivele procedurii 69 7.3 Dezvoltarea procedurii „PEST” 71 7.3.1 Încadrarea elementelor nestructurale 72 7.3.2 Încadrarea elementelor structurale 73 7.3.3 Atribuirea unui punctaj corespondent claselor de degradare 75

    7.4 Verificarea procedurii „PEST” 78 7.5 Măsuri de intervenție în exploatarea construcțiilor 78 7.6 Concluzii 79

    Capitolul 8 Concluzii, contribuții personale și valorificarea rezultatelor obținute 82 8.1 Concluzii generale 82 8.2 Contribuții personale 94 8.3 Valorificarea rezultatelor 96

    Bibliografie selectivă 98

  • CUPRINS

    iv

    Lista figurilor

    Capitolul 2 Figura 2.1 Spirala calității

    Figura 2.2 Componentele sistemului calității în România, impus prin Legea 10/1995, republicată Capitolul 3 Figura 3.1 Etapizarea procesului de investigare a construcțiilor Capitolul 4 Figura 4.1 Principalele funcții ale sistemului de management Capitolul 5 Figura 5.1 Clasificarea clădirilor civile în funcție de destinația acestora Figura 5.2 Sonometru digital și calibrator

    Figura 5.3 Reprezentare unitate funcțională și puncte de amplasare a sonometrului (volumul spațiului interior ≤ 200 m3) Figura 5.4 Model de sintetizare a raportului pentru măsurători acustice Figura 5.5 Nivel de zgomot înregistrat - saloane cu 2 paturi Figura 5.6 Nivel de zgomot înregistrat - saloane cu 3 sau mai multe paturi Figura 5.7 Nivel de zgomot înregistrat - cabinete consultație/tratament Figura 5.8 Nivel de zgomot înregistrat: a) S1- sală de conferințe; b) S2 - sală de mese Figura 5.9 Nivel de zgomot înregistrat - sală de curs/seminar Figura 5.10 Nivel de zgomot înregistrat - laborator Figura 5.11 Nivel de zgomot înregistrat - amfiteatru / sală de ședințe Figura 5.12 Nivel de zgomot înregistrat - bibliotecă/sală de lectură Capitolul 6 Figura 6.1 Niveluri de discretizare a clădirilor Figura 6.2 Obiective principale în componența stațiilor fixe de distribuție a carburanților Figura 6.3 Niveluri de structurare a fișelor de inspecție Figura 6.4 Reprezentare grafică procentaj degradări – cabina de stație Figura 6.5 Reprezentare grafică procentaj degradări – spălătoria auto

    Figura 6.6 Reprezentare grafică procentaj degradări – cămine de vizitare a rezervoarelor de carburant

    Figura 6.7 Reprezentare grafică procentaj degradări – copertină, pompe de alimentare și postament

    Figura 6.8 Reprezentare grafică procentaj degradări – cămin descărcare carburant și conducte de aerisire Figura 6.9 Reprezentare grafică procentaj degradări – separator de hidrocarburi

    Figura 6.10 Reprezentare grafică procentaj degradări – platforme pompe de alimentare și descărcare a carburantului Capitolul 7 Figura 7.1 Schemă logică pentru evaluarea stării tehnice a elementelor nestructurale Figura 7.2 Schemă logică pentru evaluarea stării tehnice a elementelor structurale Figura 7.3 Intervale de punctaj specifice claselor / subclaselor de degradare propuse

  • CUPRINS

    v

    Lista tabelelor

    Capitolul 2 Tabelul 2.1 Cerințele esențiale privind calitatea în construcții Capitolul 3 Tabelul 3.1 Factori de degradare în construcții Tabelul 3.2 Metode simple de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție

    Tabelul 3.3 Metode complexe nedistructive de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție Capitolul 4 Tabelul 4.1 Definiții ale activității de evaluare a stării tehnice Capitolul 5

    Tabelul 5.1 Posibile efecte negative asupra corpului uman în urma expunerii la zgomot de diferite intensități Tabelul 5.2 Detalii geometrice și constructive pentru spitalele investigate Tabelul 5.3 Detalii geometrice și constructive pentru clădirile de învățământ și educație Capitolul 6 Tabelul 6.1 Detalii structurale pentru clădirile investigate Tabelul 6.2 Centralizarea clădirilor în funcție de destinație Tabelul 6.3 Clasificarea clădirilor în funcție de perioada construirii Tabelul 6.4 Model propus pentru fișa de inspecție

    Tabelul 6.5 Clasificarea degradărilor / neconformităților / fenomenelor de degradare pentru elementele de construcție Tabelul 6.6 Centralizarea rezultatelor studiului de caz 1 Tabelul 6.7 Clasificarea stațiilor în raport cu existența documentelor de carte tehnică Tabelul 6.8 Clasificarea stațiilor în funcție de perioada construirii Tabelul 6.9 Clasificarea sistemului structural pentru cabina de stație și spălătoria auto Tabelul 6.10 Cauze de degradare la componentele principale ale SDC Capitolul 7 Tabelul 7.1 Clasificarea stării tehnice a construcțiilor în Africa de Sud Tabelul 7.2 Clase de degradare propuse pentru clasificarea elementelor nestructurale Tabelul 7.3 Clase de degradare propuse pentru clasificarea elementelor structurale Tabelul 7.4 Atribuire punctaj specific claselor / subclaselor de degradare

    Tabelul 7.5 Elemente nestructurale: corelare clase de degradare – punctaj – cod de culoare – lucrări de intervenție

    Tabelul 7.6 Elemente structurale: corelare clase de degradare – punctaj – cod de culoare – lucrări de intervenție Tabelul 7.7 Încadrarea obiectivelor în clase de degradare – sintetizarea rezultatelor Tabelul 7.8 Fișă de sintetizare a raportului de UCT

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    1

    Capitolul 1.

    INTRODUCERE

    1.1 Aspecte generale

    Urmărirea comportării în timp (UCT) este o activitate definitorie pe tot parcursul ciclului de viață specific construcțiilor, compus din etapele de proiectare, execuție, exploatare și postutilizare. Pentru majoritatea construcțiilor, activitatea de urmărire a comportării în timp se fundamentează în etapa de proiectare și se instituie odată cu demararea etapei de exploatare. Ulterior, această activitate este efectuată periodic, pe toată durata de exploatare a construcțiilor. De asemenea, pot exista situații particulare, în care programele de urmărire a comportării în timp tratează și etapele de execuție sau de postutilizare (demolare) a construcțiilor.

    În etapa de exploatare, asupra construcțiilor acționează o multitudine de factori, prezentând un caracter variat în raport cu tipul, modul de acțiune și efectul acestora, distingându-se factori fizici, specifici condițiilor de mediu (umiditate, precipitații, temperatură, radiație solară), biologici (insecte, ciuperci), accidentali (cutremure, inundații, explozii, șocuri mecanice) sau chimici (acizi, săruri, gaze, alcali). Există, de asemenea, o serie de factori specifici condițiilor de exploatare a construcțiilor, reprezentate de lipsa efectuării lucrărilor curente periodice de mentenanță și reparație, schimbarea destinației construcției sau ale părților acesteia fără elaborarea unei documentații tehnice specifice, accidente, aplicarea de încărcări cu valori superioare celor maxime proiectate etc. Suplimentar, un alt fenomen de influență în etapa de exploatare a construcțiilor este degradarea naturală a materialelor, independent de tipul și caracteristicile acestora sau de efectuarea lucrărilor periodice de mentenanță și întreținere.

    Pe teritoriul României, activitatea de UCT se desfășurată cu scopul de a identifica măsura în care construcțiile îndeplinesc performanțele specifice cerințelor esențiale de calitate, reglementate de sistemul calității în construcții, conform Legii 10/1995, cu completările și modificările ulterioare. Urmărirea comportării în timp este una dintre cele 15 componente ale sistemului calității în construcții. Normativul P130/1999 stabilește această activitate ca fiind obligatorie tuturor construcțiilor, independent de clasa sau categoria de importanță a acestora, cu excepția clădirilor parter sau parter plus un etaj și anexelor gospodărești din mediul rural. Activitatea de urmărire a comportării în timp este sarcina proprietarului sau a utilizatorului / administratorului construcției și se efectuează pe toată durata de viață a acesteia sub forma unor controale periodice,

  • CAPITOLUL 1: INTRODUCERE

    2

    efectuate în conformitate cu proiectele de urmărire elaborate de specialiști avizați, respectând prevederile reglementărilor tehnice de resort.

    Se disting trei paliere de abordare a activității de UCT: urmărire curentă, curentă extinsă și specială. Urmărirea curentă a comportării în exploatare are un caracter permanent și se execută pe toată durata de viață a construcției, iar urmărirea curentă extinsă este recomandată în urma unui raport de urmărire curentă, pentru situația în care este necesară investigarea detaliată a unor elemente structurale sau nestructurale din componența construcției, din punct de vedere al rezistenței, stabilității și durabilității. Urmărirea specială a comportării în timp a construcțiilor poate avea caracter temporar sau permanent și constă în monitorizarea, înregistrarea și interpretarea unor parametri specifici rezistenței, stabilității și durabilității construcțiilor sau părți ale acestora.

    Prin monitorizarea continuă a construcțiilor, se pot identifica încă din stare incipientă cauze și factori de degradare care reduc aptitudinea pentru exploatare a materialelor, elementelor și/sau a structurilor în ansamblu. Aceste informații influențează deciziile cu privire la condițiile de exploatare, la soluțiile de intervenție (materiale utilizate, tehnologii aplicate), la durata estimativă de exploatare a elementului/structurii monitorizate, astfel încât elementele de construcție să aibă o durată de utilizare cât mai apropiată de cea proiectată. Suplimentar, evaluarea periodică a stării tehnice a construcțiilor este necesară și obligatorie pentru valorificarea rezultatelor cu privire la modalitatea de construire actuală și pentru actualizarea și îmbunătățirea prevederilor tehnice în domeniu.

    1.2 Motivația și obiectivele cercetării

    Premisele ce stau la baza acestei lucrări sunt constituite de lacunele existente în reglementările tehnice specifice activității de urmărire a comportării în timp a construcțiilor. La momentul elaborării lucrării, nu au fost identificate normative sau ghiduri de îndrumare care să prezinte modalitatea de abordare, efectuare și cuantificare a rezultatelor activității de UCT, în procesul de evaluare a stării tehnice a construcțiilor. Astfel, abordarea generală a programului de cercetare doctorală se referă la elaborarea unor metodologii și proceduri de evaluare și cuantificare a stării tehnice a construcțiilor, specifice activității de urmărire curentă a comportării în timp.

    În vederea atingerii obiectivului principal, activitatea de cercetare derulată în cadrul programului doctoral de cercetare are în vedere următoarele obiective specifice:

    - Prezentarea conceptului general de calitate și evidențierea particularităților specifice domeniului construcțiilor;

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    3

    - Realizarea unei sinteze cu privire la multitudinea de factori specifici de degradare și prezentarea celor mai semnificative metode de investigare a particularităților de degradare a construcțiilor;

    - Întocmirea unei sinteze bibliografice care prezintă stadiul actual al cunoașterii în domeniul activității de UCT, la nivel național și internațional;

    - Efectuarea unui studiu de caz cu privire la evaluarea protecției împotriva zgomotului, prin măsurători in-situ ale nivelului de zgomot din mediul ambiant la interiorul a 46 unități funcționale, ce aparțin clădirilor pentru activități sanitare (21 unități), respectiv pentru învățământ și educație (25 unități);

    - Sintetizarea celor mai semnificative reglementări tehnice în domeniul UCT a construcțiilor, la nivel național și identificarea prevederilor specifice de aplicare și cuantificare a rezultatelor obținute;

    - Efectuarea unor studii de caz ce constau în elaborarea rapoartelor de UCT pentru mai multe tipuri de clădiri, în raport cu tipul, destinația, sistemul structural și particularitățile geometrice și constructive;

    - Centralizarea rezultatelor studiilor de caz în vederea dezvoltării și etapizării unei metodologii specifice de investigare a construcțiilor, aplicabile principial unui spectru cât mai amplu de construcții;

    - Verificarea caracterului aplicativ al metodologiei propuse pentru un număr semnificativ de construcții;

    - Dezvoltarea unei proceduri de cuantificare a stării tehnice a construcțiilor pe baza rezultatelor obținute în urma aplicării metodologiei de urmărire a comportării în timp, ce constă în clasificarea construcțiilor în clase specifice de degradare, atât pentru elementele structurale cât și cele nestructurale, coroborate cu intervale numerice de punctaj și coduri de culoare asociate;

    - Validarea metodologiei propuse de cuantificare a stării tehnice a construcțiilor prin încadrarea celor 62 de clădiri ce au făcut obiectul studiului de caz 1 din capitolul 6;

    - Propunerea metodologiei dezvoltate ca fundament în procesul de modificare și actualizare a normativelor și reglementărilor tehnice conexe activității de urmărire a comportării în timp sau pentru elaborarea unui ghid tehnic.

    1.3 Conținutul tezei

    Teza de doctorat este structurată în 8 capitole, succesiunea acestora fiind stabilită pe baza obiectivului principal al lucrării, astfel:

    Capitolul 1 – Introducere, evidențiază importanța activității de urmărire a comportării în timp pentru exploatarea în condiții de siguranță a construcțiilor și prezintă premisele ce stau la

  • CAPITOLUL 1: INTRODUCERE

    4

    baza necesității dezvoltării unei metodologii de efectuare și cuantificare a rezultatelor raportului de urmărire a comportării în timp. De asemenea, în cadrul acestuia, sunt prezentate motivația și obiectivele tezei de doctorat, precum și structura acesteia prin indicarea capitolelor lucrării.

    Capitolul 2 – Prezentarea conceptului de calitate, detaliază cele mai importante aspecte asociate conceptului general de calitate, particularizat pentru domeniul construcțiilor. Astfel, sunt identificate cele mai reprezentative definiții ale termenului calitate în diferite domenii, identificate în urma studiului literaturii de specialitate, sunt prezentate și detaliate componentele sistemului calității în construcții aplicabil în România și cerințele esențiale de calitate, în raport cu o parte dintre reglementările tehnice specifice.

    Capitolul 3 – Particularități de degradare a construcțiilor, prezintă factorii de degradare, clasificați după tipul și natura acestora, precum și studii din literatura de specialitate cu privire la impactul acestora asupra elementelor de construcție. De asemenea, cea de a doua parte a capitolului prezintă o parte dintre cele mai semnificative metode, simple sau complexe, de investigare a deficiențelor asociate elementelor de construcție, pentru fiecare dintre acestea evidențiindu-se principiul, aparatura de investigare necesară, parametrul măsurat, precum și principalele avantaje și limitări.

    Capitolul 4 – Urmărirea comportării în timp a construcțiilor, urmărește, în baza studiului literaturii de specialitate, detalierea metodologiilor de efectuare a activității de UCT la nivel internațional. Astfel, pentru fiecare exemplu se evidențiază actul normativ asociat activității, succesiunea de etape, aparatura necesară și modalitatea de cuantificare a rezultatelor obținute. De asemenea, în cadrul capitolului se prezintă o sinteză a actelor normative și reglementărilor tehnice în vigoare cu privire la modalitatea de desfășurare a activității de UCT la nivel național. Ulterior, s-au detaliat două dintre palierele de abordare a acesteia (urmărirea curentă și specială) și s-au prezentat responsabilitățile tuturor factorilor implicați în procesul de urmărire a comportării în timp a construcțiilor.

    Capitolul 5 – Evaluarea protecției împotriva zgomotului, prezintă rezultatele unui studiu de caz bazat pe măsurători in-situ ale nivelului de zgomot din mediul ambiant la interiorul a 46 de unități funcționale pentru două tipuri diferite de clădiri, în raport cu destinația acestora: pentru activități sanitare (21 unități), respectiv învățământ și educație (25 unități). În cadrul capitolului s-au descris aspecte teoretice cu privire la acustica în domeniul construcțiilor, metodologia și aparatura pentru efectuarea măsurătorilor și interpretarea rezultatelor înregistrate ale nivelului de zgomot din mediul ambiant, prin compararea acestora cu valorile admisibile prevăzute de reglementările tehnice conexe.

    Capitolul 6 – Studii de caz privind urmărirea curentă a comportării în timp a construcțiilor, prezintă o sinteză a actelor normative și reglementărilor tehnice în vigoare cu privire la modalitatea de desfășurare a activității de UCT la nivel național. De asemenea, este dezvoltată și propusă o metodologie de efectuare a activității de urmărire a comportării în timp, prezentată sub forma unor

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    5

    etape succesive, bazată pe discretizarea construcțiilor pe mai multe trepte de investigare și exemplificarea unor degradări și neconformități posibil a fi dezvoltate în etapa de exploatare a elementelor de construcție, în funcție de caracteristicile și particularitățile acestora. Pentru fiecare tip de element din componența clădirilor au fost întocmite fișe de inspecție tip, bazate pe deficiențele exemplificate. Ulterior, metodologia propusă a fost aplicată pentru un număr de 62 de clădiri amplasate în Municipiul Iași (studiul de caz 1) și 212 stații fixe de distribuție a carburanților, aparținând a doi distribuitori diferiți (câte 106 stații pentru fiecare dintre aceștia), situate pe teritoriul României (studiul de caz 2).

    Capitolul 7 – Procedură de evaluare a stării tehnice a construcțiilor, propune o procedură de evaluare a stării tehnice a construcțiilor (PEST), bazată pe rezultatele obținute în urma aplicării metodologiei de UCT. În acest sens, s-a realizat o divizare a elementelor de construcție în raport cu tipul acestora, distingându-se elemente structurale și nestructurale. Ulterior, pentru fiecare tip de element, s-au elaborat scheme logice pe baza cărora au fost dezvoltate câte patru clase principale de degradare, pentru care s-au stabilit intervale de valori coroborate cu coduri cromatice sugestive, astfel încât rezultatele activității de UCT să poată fi asimilate într-o manieră accesibilă de către proprietarii/utilizatorii construcțiilor, amplificând astfel gradul de conștientizare al acestora în raport cu importanța efectuării activității de UCT și cu necesitatea aplicării eventualelor măsuri specifice de intervenție. Procedura de evaluare a stării tehnice a construcțiilor a fost ulterior verificată pentru cele 62 de clădiri ce au făcut obiectul studiului de caz 1 prezentat în capitolul 6, prin încadrarea acestora în clasa specifică de degradare, acordarea unui punctaj și atribuirea codului cromatic corespunzător, în conformitate cu degradările și neconformitățile identificate la nivelul elementelor componente, aplicând metodologia de UCT.

    Capitolul 8 – Concluzii, contribuții personale și valorificarea rezultatelor obținute, prezintă concluziile generale ale lucrării, contribuțiile personale și sintetizează modul de valorificare și principalele contribuții ale autorului în cadrul programului de doctorat.

  • CAPITOLUL 2: PREZENTAREA CONCEPTULUI DE CALITATE

    6

    Capitolul 2.

    PREZENTAREA CONCEPTULUI DE CALITATE

    2.1. Introducere

    Asigurarea calității este o condiție necesară în multiple domenii de activitate, precum tehnică, economie, afaceri, educație, administrație, management, servicii, sănătate etc. prin formele specifice fiecărui domeniu. Acest concept prezintă un rol incontestabil, trebuie să fie în continuă concordanță cu evoluția domeniului pe care îl reprezintă și este caracterizat prin reglementări generale, transpuse în obiective și planuri de acțiune care vor fi continuu îmbunătățite, pentru a rămâne în strânsă legătură cu nevoile și așteptările celor cărora li se adresează.

    Conceptul de calitate este utilizat în toate ariile economice și sociale, având, într-o primă fază un caracter general, iar pe parcursul timpului i-au fost atribuite definiții și interpretări variate. În Dicționarul Explicativ al Limbii Române (DEX), termenul calitate este definit ca „totalitatea însușirilor și laturilor esențiale în virtutea cărora un lucru este ceea ce este, deosebindu-se de celelalte lucruri” (https://dexonline.ro/definitie/calitate). De asemenea, există numeroase definiții și forme ale calității, ce pot prezenta atât caracter obiectiv, cât și caracter subiectiv, sau pot face referire la diferite aspecte: legal, estetic și/sau funcțional.

    În termeni generali, standardul european care face referire la Sistemul de management al calității – „Principii fundamentale și vocabular”, indicativ SR EN ISO 9000/2015 definește calitatea sub forma „gradului în care un set de caracteristici intrinseci îndeplinesc cerințele”. Gradul de îndeplinire face referire la nivelul de satisfacere a unor cerințe impuse de către un bun sau un serviciu, de obicei existând posibilitatea evaluării gradului de îndeplinire prin acordarea unui calificativ: excelent, foarte bun, bun, satisfăcător, îndoielnic, respectiv redus sau slab. Caracteristicile intrinseci sunt trăsături ale unui produs sau serviciu responsabile pentru îndeplinirea nivelului de calitate. Cerințele de calitate au în vedere atât nevoile clientului, cât și reglementările tehnice, general impuse sau obligatorii, cu privire la siguranță, mediu, comunitate și/sau utilizatori indirecți.

    Îmbunătățirea calității unor produse sau servicii pentru a ține pasul cu cerințele utilizatorilor sau a standardelor în vigoare este un proces continuu, cu traiectorie circulară dar ascendentă, cunoscută sub denumirea de „spirala calității”. Aceasta este un model conceptual ce descrie ciclul de activități specifice produsului sau serviciului, de la cercetarea pieței pentru a identifica cerințele

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    7

    clienților, până la activități de proiectare, producție și în final, utilizare. Conceptul „spiralei calității” prezintă funcțiile de importanță majoră pentru oricare organizație, fără a considera domeniul în care acestea își desfășoară activitatea și este reprezentată grafic în Figura 2.1.

    Figura 2.1. Spirala calității (http://www.sim.tuiasi.ro/wp-content/uploads/Gheorghiu-ICPM.pdf)

    2.2. Calitatea în domeniul construcțiilor

    Activitatea în domeniul construcțiilor este considerată una dintre cele mai vechi preocupări ale omului, ce se materializează în medii construite pentru desfășurarea activităților specifice. Din cele mai vechi timpuri, oamenii căutau peșteri sau construiau așezări cu rol de protecție. Astfel, încă din antichitate există preocuparea pentru executarea de construcții sigure și durabile, inclusiv prin impunerea unei garanții calitative. În acest sens, „Codul lui Hammurabi”, scris în jurul anului 1760 î.Hr. și descoperit la Susa (Iran) în anul 1902 de către arheologul M. J. de Morgan, impune o serie de legi prin care constructorul este răspunzător de calitatea și rezistența așezării construite (https://ro.wikipedia.org/wiki/Codul_lui_Hammurabi).

    În țara noastră, un prim pas în asigurarea calității construcțiilor este realizat prin legiferarea „Memoriului despre lucrările săvârșite de Departamentul Lucrărilor Publice”, publicat la Iași în anul 1856, care avea ca rezultat inclusiv crearea „Poliției asupra zidirilor private” care impunea o serie de schimbări și reglementări în domeniul construcțiilor. În domeniul construcțiilor, termenul „calitate” face referire la principalele concepte necesare a fi aplicate în toate etapele unui proiect de construcție (proiectare, execuție, exploatare și postutilizare) pentru a obține structuri sigure, durabile, care satisfac cerințele impuse de beneficiar și reglementările tehnice în vigoare. Legea numărul 10/1995 privind calitatea în construcții definește calitatea drept „totalitatea

    http://www.sim.tuiasi.ro/wp-content/uploads/Gheorghiu-ICPM.pdf

  • CAPITOLUL 2: PREZENTAREA CONCEPTULUI DE CALITATE

    8

    performanțelor în exploatare ce caracterizează o construcție pentru a îndeplini exigențele directe sau indirecte ale utilizatorilor pe întreaga durată de viață a acesteia”.

    Asigurarea calității lucrărilor de construcții rămâne o preocupare actuală a specialiștilor în domeniu, atât la nivel național cât și la nivel internațional. Astfel, fondul construit în țară înregistrează o importantă dezvoltare, fapt care implică necesitatea verificării și asigurării calității în toate etapele specifice unui proiect de construcție. Reglementările necesare a fi îndeplinite sunt simple, prezentate generalizat în etapa de studiu al unui proiect, urmând ca ulterior cerințele să fie bine definite, descrise detaliat și particularizate în părți scrise și desenate, anterior demarării lucrărilor de construcții.

    În România, sistemul calității în construcții este reprezentat de totalitatea reglementărilor tehnice, regulamentelor, responsabilităților, procedurilor și mijloacelor, a căror aplicabilitate au ca principal scop respectarea procedurilor referitoare la calitate în toate etapele unei construcții: concepere, execuție, exploatare și respectiv, postutilizare. În conformitate cu prevederile actualizate ale legii calității în construcții, indicativ Legea 10/1995, sistemul calității aplicabil în domeniul construcțiilor cuprinde 15 componente, prezentate în Figura 2.2.

    Figura 2.2. Componentele sistemului calității în România, impus prin Legea 10/1995, republicată și actualizată

    Calitatea este impusă de numeroase reglementări și proceduri tehnice care stabilesc criteriile specifice în domeniul construcțiilor. De fapt, totalitatea normativelor, standardelor și procedurilor tehnice în domeniul construcțiilor sunt aplicate pe tot parcursul unui proiect de construcție,

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    9

    inclusiv în etapa de exploatare, cu scopul de a certifica calitatea acestuia. De asemenea, monitorizarea aplicării reglementărilor tehnice și urmărirea comportării în timp a construcțiilor reprezintă fundamentul pentru dezvoltarea și actualizarea reglementărilor tehnice actuale.

    Calitatea construcțiilor este asigurată prin cunoașterea și aplicarea cerințelor de performanță, impuse prin sistemul calității. Pentru asigurarea calității construcțiilor pe toată durata de viață a acestora se impune menținerea celor 6 cerințe esențiale, stabilite de legea calității în construcții, actualizată. Tabelul 2.1 prezintă forma de enunțare a cerințelor esențiale, înainte și respectiv, după actualizarea legii în anul 2007. La momentul actual, există o a șaptea cerință esențială de calitate G – „utilizare sustenabilă a resurselor naturale” care este doar prevăzută în cadrul legii actualizate, punerea în practică nu este explicitată, iar aplicarea acestea nu este, deocamdată, obligatorie.

    Tabel 2.1. Cerințele esențiale privind calitatea în construcții (Legea 10/1995, actualizată)

    Simbol Denumire cerință / exigență esențială

    1995 - 2007 2007- prezent

    A rezistență și stabilitate rezistență mecanică și stabilitate

    B siguranță în exploatare securitate la incendiu

    C siguranță la foc igienă, sănătate și mediu

    D igiena, sănătatea oamenilor, refacerea și protecția mediului siguranță în exploatare

    E izolația termică, hidrofugă și economia de energie protecție împotriva zgomotului

    F protecția împotriva zgomotului economie de energie și izolare termică

    G - utilizare sustenabilă a resurselor naturale

  • CAPITOLUL 3: PARTICULARITĂȚI DE DEGRADARE A CONSTRUCȚIILOR

    10

    Capitolul 3.

    PARTICULARITĂȚI DE DEGRADARE A

    CONSTRUCȚIILOR

    3.1. Introducere

    Construcțiile sunt executate cu scopul protejării utilizatorilor și a bunurilor acestora, în vederea desfășurării activităților specifice. Termenul degradare, în domeniul ingineriei civile, face referire la orice schimbare negativă a caracteristicilor specifice (fizice, chimice sau mecanice), care poate afecta rezistența, stabilitatea sau durabilitatea unui material, element sau ansamblu construit (Gosav, 1993). De asemenea, procesul de degradare al unui element de construcție, în funcție de amploarea acestuia, poate fi asociat cu diminuarea sau chiar pierderea performanțelor în exploatare.

    Cauzele care conduc la apariția fenomenelor de degradare sunt diverse și pot fi specifice etapelor de proiectare, execuție, exploatare necorespunzătoare, precum și ca urmare a unor fenomene extraordinare naturale sau rezultate în urma interacțiunii dintre om și mediu. Tabelul 3.1 prezintă sinteza celor mai reprezentativi factori de degradare corespunzători etapelor parcurse în realizarea unui proiect de construcție (Watt, 2007; Gosav, 1993).

    Durata de exploatare a construcțiilor este în strânsă legătură cu două elemente principale cu privire la durabilitatea materialelor utilizate în execuția lucrărilor de construcție, precum și la eficiența măsurilor de îndepărtare a factorilor de degradare și menținerea proprietăților compatibile cu exploatarea în condiții de siguranță, în conformitate cu tema de proiectare (Hann, vol. IV, 2012). Astfel, o atenție sporită trebuie acordată tuturor etapelor la care este supus un proiect de construcție, fiecare dintre acestea având un rol foarte important în obținerea de structuri sigure și durabile. Odată cu începerea exploatării clădirii, procesul de monitorizare a comportării construcțiilor trebuie să reprezinte o prioritate pentru proprietarii și administratorii de clădiri, urmărind astfel asigurarea aptitudinilor de exploatare pe o durată cât mai îndelungată.

    Activitatea de monitorizare a fondului construit are ca principal beneficiu prezentarea deficiențelor identificate la elementele construcțiilor existente, în etapa de exploatare, tratarea acestora, dar și posibilitatea corectării sau evitării lor, încă din faza de proiectare a construcțiilor viitoare. Reglementările tehnice actuale au ca principală sursă de cunoaștere studiile experimentale

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    11

    pe modele la scară redusă, studiul probabilistic, precum și comportarea clădirilor în curs de exploatare, care pot oferi cele mai relevante informații cu privire la aptitudinea de exploatare în condiții normale de utilizare. Un astfel de studiu este cel realizat de Vásquez-Hernández și Álvarez (2017) pentru determinarea performanțelor în exploatarea elementelor de construcție, identificarea și analiza situației fondului construit, cu exemple pozitive și negative, pentru ca în final, concluziile cu privire la condiția clădirilor investigate să constituie o bază solidă în proiectarea clădirilor viitoare.

    Tabel 3.1. Factori de degradare în construcții

    Factorul de risc Natura factorului Perioada de apariție Probabilitate de apariție

    Factori naturali Precipitații, radiație solară Fizică Îndelungată Cicluri continue

    Umiditate, temperatură (și variații ale acestora) Fizică Îndelungată Cicluri continue

    Zăpadă Fizică Îndelungată Cicluri continue Vânt Fizică Îndelungată Cicluri continue

    Aerul (natural, marin, poluat) Fizică Îndelungată Continuu Factori naturali excepționali

    Cutremur Fizică Instalare rapidă Rar/ fără frecvență Mișcări ale terenului (deformații,

    deplasări) Fizică Îndelungată Continuu

    Tornadă, uragan, erupții vulcanice Fizică Instalare rapidă Rar/ fără frecventă Alunecări de teren, avalanșe Fizică Instalare rapidă Rar

    Factori rezultați din relația om – construcție - mediu Poluare Chimică Îndelungată Continuu

    Utilizare necorespunzătoare Fizică Îndelungată Continuu/frecvent

    Lipsă lucrări de mentenanță Fizică/ chimică/ biologică Medie și

    îndelungată Continuu/frecvent/ fără

    frecvență Greșeli în stadiul de proiectare,

    execuție Fizică / chimică Medie /

    Îndelungată Continuu / fără frecvență

    Lucrări de intervenție lipsă/necorespunzător executate

    Fizică/ chimică/ biologică

    Instalare rapidă / îndelungată Fără frecvență

    Pericolul uman (furt, politică, război, accidente, terorism)

    Fizică/ chimică/ fără limită

    Instalare rapidă/medie

    Rar/continuu/fără frecvență

    Factori / Acțiuni proprii construcțiilor Încărcări permanente verticale Mecanică Îndelungată Continuu Încărcări temporare (exploatare

    necorespunzătoare) Mecanică Medie Fără frecvență

    Acțiuni corozive (reacția alcali-agregate, cimenturi expansive) Corozivă Medie Fără frecvență

    O altă sursă de degradare a clădirilor este reprezentată de infiltrațiile de apă, ce favorizează apariția zonelor umede. Apariția acestora poate fi datorată unor cauze naturale, ca urmare a precipitațiilor abundente sau ca urmare a unor greșeli în etapele unui proiect de construcție. În cadrul unei construcții, zonele umede sunt suprafețe expuse umezelii, cu variații ale procentajului de umiditate. Procentajul zonelor umede este de aproximativ 10% din suprafața brută a pardoselilor unei clădiri, iar costurile pentru mentenanța acestor zone pot reprezenta între 35% și 50% din costurile totale implicate pentru mentenanța întregii clădiri (Chew și Nayanthara, 2002).

  • CAPITOLUL 3: PARTICULARITĂȚI DE DEGRADARE A CONSTRUCȚIILOR

    12

    Într-o perioadă îndelungată, prezența umidității va diminua aptitudinea pentru exploatare a clădirii, afectând inclusiv structura de rezistență. Mai mult, umiditatea va favoriza apariția mucegaiului negru (la elemente din lemn, la plăci din gips-carton și la elemente de tavan fals) care poate avea un impact direct asupra sănătății prin dezvoltarea astmului (Kuhn și Ghannoum, 2003).

    3.2. Investigarea caracteristicilor elementelor de construcție

    Investigarea clădirilor în curs de exploatare trebuie realizată de persoane calificate în domeniul construcțiilor pentru a identifica problemele sau eventualele degradări induse de: greșeli de proiectare (erori în evaluarea acțiunilor, erori de concepție), de execuție (erori de trasare, armături fără continuitate, segregări), exploatarea defectuoasă (schimbări în fluxul tehnologic, schimbarea poziției încărcărilor), acțiuni ale unor factori fizici (temperaturi mari, îngheț-dezgheț), chimici (acțiunea unor acizi, săruri) sau excepționali (cutremure, uragane, incendii). Clădirea exploatată va genera semne ale „îmbolnăvirii”, care trebuie colectate și interpretate de un specialist în domeniu. La aplicarea oricărei metode de investigare a degradărilor o importanță deosebită trebuie acordată cunoașterii principiului, a avantajelor, precum și a limitărilor specifice acesteia. Astfel, tehnologia de ultimă generație din domeniul construcțiilor necesită personal cu o bună cunoaștere a principiilor care stau la baza funcționării metodelor nedistructive, de utilizare a aparaturii pentru o identificare optimă a parametrilor investigați, precum și de interpretare și corelare a rezultatelor furnizate (Carino, 2013).

    În 2001, McCann și Forde au realizat o etapizare a procesului de investigare în domeniul construcțiilor (Fig. 3.1). Aceștia stabilesc faptul că procedura „desk study”, ce presupune colectarea datelor existente la documentația tehnică a structurii, furnizează informații de o acuratețe mai ridicată comparativ cu cele obținute în urma aplicării oricărei metode nedistructive de investigare.

    Starea de degradare la nivelul unui material, element sau întregii structuri poate fi descrisă răspunzând la o serie de cinci întrebări care vor stabili gradul de degradare al clădirii și fac referire la (Sohn et al., 2004):

    - Existență – există degradări la nivelul clădirii?

    - Localizare – unde sunt localizate degradările?

    - Tip – Care este tipul degradării identificate?

    - Extindere – Cât este de severă degradarea identificată?

    - Estimare – Care este durata de viață rămasă a construcției?

    Răspunsurile la întrebările enumerate anterior enumerate conduc la creșterea nivelului de cunoaștere cu privire la starea de degradare a clădirii. Pentru identificarea degradărilor existente,

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    13

    având ca scop obținerea de rezultate cât mai exacte, se utilizează metode și aparatură complexă, necesitând personal cu o bună cunoaștere a principiilor și reglementărilor de aplicare a acestora.

    Figura 3.1. Etapizarea procesului de investigare a construcțiilor (McCann și Forde, 2001)

    3.3. Metode de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție

    Metodele nedistructive de testare pot fi aplicate atât construcțiilor aflate în exploatare cât și celor noi, în etapa de execuție. În cazul clădirilor noi, principalul scop al investigării nedistructive este verificarea calității lucrărilor executate și pentru eliminarea oricărui dubiu cu privire la tehnologia aplicată și materialele utilizate. Testarea nedistructivă a clădirilor în curs de exploatare este de obicei aplicată pentru a se estima gradul de integritate structurală.

    Metodele distructive, deși oferă rezultate de o acuratețe mai ridicată în ceea ce privește performanțele mecanice și proprietățile fizico-chimice ale materialului investigat, pot genera costuri însemnate, iar numărul de probe ce se pot extrage din elementele de rezistență ale structurii este redus. Astfel, se pot genera rezultate eronate pentru o structură de dimensiuni majore, bazate pe un număr limitat de probe.

    După complexitate, metodele de investigare a construcțiilor se pot clasifica astfel:

    a. examinare vizuală, efectuată pentru depistarea degradărilor în etapa de exploatare, materializată sub forma unor rapoarte de urmărire a comportării în exploatare a clădirii; acestea vor fi însoțite de recomandări de remediere a neconformităților identificate;

  • CAPITOLUL 3: PARTICULARITĂȚI DE DEGRADARE A CONSTRUCȚIILOR

    14

    b. testări simple, care nu vor implica aparatură complexă, de exemplu: testările cu fenolftaleină, stabilirea gradului de carbonatare, sondajele prin ciocănirea suprafeței sau îndepărtarea locală a stratului de acoperire, desfacerea fisurilor existente la nivelul zidăriei pentru stabilirea extinderii în volumul elementului structural;

    c. investigații complexe, pentru care sunt necesare aparatură de specialitate și personal calificat și instruit.

    3.3.1. Metoda vizuală de investigare

    Inspecția vizuală a unei construcții sau a unor părți din componența acesteia este cea mai simplă metodă de examinare nedistructivă, realizată vizual și utilizând aparatură simplă de investigare: lupă, baroscop, endoscop, telescop, ruletă, nivelă etc. Obiectivul metodei vizuale în constituie identificarea oricăror modificări cu privire la culoarea, forma, poziția și/sau alcătuirea elementelor de construcție care ar putea semnala aspecte de degradare, ce diminuează aptitudinea pentru exploatare, fără a pune în pericol utilizatorii structurilor investigate. În cazul observațiilor vizuale, se inspectează existența fenomenelor caracteristice de degradare, a căror dimensiune poate fi apreciată prin acordarea unor calificative: corespunzător sau necorespunzător.

    3.3.2. Testările simple

    Testările simple se efectuează de către responsabilul cu urmărirea comportării în exploatare sau de către un expert tehnic pentru stabilirea existenței degradărilor la nivelul elementelor de construcție. Acestea pot fi de tipul unor sondaje prin ciocănire sau îndepărtarea locală a materialului, precum și sub forma unor teste simple ce caracterizează alcalinitatea betonului sau rezistența acestuia la substanțe agresive. În Tabelul 3.2 sunt sintetizate principalele aplicații ale testărilor simple, împreună cu avantajele și limitările specifice.

    Tabel 3.2. Metode simple de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție Metoda de investigare Principiu de aplicare Avantaje Limitări

    Metoda vizuală

    Investigarea elementelor de construcție pentru identificarea defectelor, în cadrul proceselor

    de urmărire a comportării în exploatare și expertizare

    Ușor de realizat, echipament accesibil

    Necesită experiență, sunt identificate doar defectele

    de suprafață; acuratețe redusă a rezultatelor

    furnizate

    Sondaj prin lovire cu ciocanul

    Sunetul generat la impactul cu suprafața betonului este

    atenuat de prezența defectelor

    Simplu de aplicat pentru identificarea

    segregărilor, fisurilor, exfolierilor

    Rezultate influențate de experiența inginerului

    Sondaje la armătură

    Se desface local stratul de acoperire cu beton

    Stabilirea diametrului și a existenței

    Se aplică în anumite zone ale elementului; se

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    15

    procesului de coroziune

    distruge local betonul

    Determinarea conținutului de cloruri

    Se desface local stratul de acoperire cu beton și se

    pulverizează soluție de AgNO3 în concentrație 1%

    Simplu de aplicat, indică prezența ionilor

    de clor

    Necesită experiență pentru stabilirea conținutului de

    cloruri

    Testarea alcalinității

    Se desface local stratul de acoperire cu beton și se pulverizează soluție de

    fenolftaleină în concentrație 1%

    Simplu de aplicat

    Se distruge local betonul, iar citirea rezultatelor se

    realizează după aproximativ 20 de minute

    3.3.3. Metode complexe de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție

    În Tabelul 3.3 sunt prezentate cele mai frecvent utilizate metode nedistructive complexe, de investigare a calității materialelor de construcții. În cadrul tabelului sunt menționați parametrii identificați, precum și principalele avantaje și limitări pentru fiecare metodă. Metodele au fost clasificate și în funcție de modalitatea acestora de aplicare: directă, în contact cu materialul, sau indirectă, în apropierea elementului investigat.

    Tabel 3.3. Metode complexe nedistructive de investigare a caracteristicilor elementelor de construcție

    Metoda de investigare Parametrul măsurat Avantaje Limitări

    Măsurarea pH-ului

    Se utilizează pH-metrul pentru stabilirea caracterului alcalin al

    materialului

    Simplu de aplicat, rezultate rapide,

    aparatură portabilă, digitală

    Necesită corelare cu alte metode (stabilirea conținutului

    de cloruri) pentru stabilirea riscului de corodare al

    armăturii

    Metoda impulsului ultrasonic

    Rezistențe mecanice, identificarea și

    determinarea mărimii defectelor (goluri,

    fisuri, rosturi)

    Echipament accesibil, portabil, rezultate

    rapide, ușor de manevrat

    Rezultate influențate de armătură

    Necesită pricepere în utilizarea aparaturii și evaluarea

    rezultatelor

    Metoda ecoului de impact

    Defectoscopia betonului și adâncimea

    la care se găsesc degradări

    Se utilizează pe o singură față, prezintă acuratețe, rapiditate,

    relevanță

    Necesită experiență în utilizarea aparaturii și

    interpretarea rezultatelor

    Metoda undelor de suprafață

    Omogenitatea și grosimea straturilor de beton cu caracteristici

    diferite

    Aplicabilitate la elemente accesibile pe o

    singură față

    Rezultate influențate de grosimea straturilor. Necesită

    experiență în utilizarea aparaturii și interpretarea

    rezultatelor

    Metoda bazată pe recul

    Rezistența și omogenitatea

    betonului

    Ușor de aplicat, aparatură accesibilă

    Nu foarte relevant; Vârsta betonului, carbonatarea,

    agregatele și umiditatea influențează rezultatele

    Metoda inducției electro-

    Determină poziția, diametrul și adâncimea

    armăturii

    Ușor de aplicat, nu necesită specializare

    Dificil de aplicat la elementele cu armături dese

  • CAPITOLUL 3: PARTICULARITĂȚI DE DEGRADARE A CONSTRUCȚIILOR

    16

    magnetice

    Metoda radar

    Măsoară grosimea straturilor cu densități diferite, localizează neomogenitățile și armătura în beton

    Aparatură portabilă, accesibilă pe o față

    Costisitoare, necesită experiență în interpretarea

    rezultatelor

    Metoda termică

    Defectoscopia betonului (segregări,

    goluri, fisuri); Zone umede la zidărie

    Aparatură portabilă, simplă de utilizat,

    rezultate rapide pentru suprafețe întinse

    Nu oferă informații despre dimensiunea sau adâncimea defectelor. Rezultate afectate

    de mediul înconjurător

    Diferența de potențial pe

    armături

    Identificarea procesului de

    coroziune

    Aparatură portabilă, simplă. Rezultate în forma contururilor

    echipotențiometrice

    Necesită experiență și nu evidențiază viteza de corodare

    Rezistivitatea betonului

    Cuantificarea procesului de

    coroziune funcție de viteză

    Se determină viteza de corodare

    Rezultatele sunt influențate de umiditate, săruri, grosimea

    stratului de beton carbonatat

    Metoda combinată SonReb

    Estimarea rezistenței la compresiune a

    betonului

    Combinarea rezultatelor și obținerea unei

    caracterizări complete a materialului; Existența

    unui mecanism de auto-corectare în estimare

    Existența unui număr ridicat de factori de influență

    În continuare, sunt prezentate o parte dintre cele mai utilizate metode nedistructive aplicabile pentru identificarea defectelor și/sau neconformităților la nivelul materialelor sau elementelor de construcție.

    i. Măsurarea pH-ului

    ii. Metoda inducției electromagnetice

    iii. Metoda radar

    iv. Metoda termică

    v. Metoda impulsurilor ultrasonice

    vi. Metoda ecoului de impact

    vii. Metoda bazată pe recul

    viii. Metoda diferenței de potențial

    ix. Metoda rezistivității betonului

    x. Metoda combinată SonReb

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    17

    Capitolul 4.

    URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A

    CONSTRUCȚIILOR

    4.1. Introducere

    În literatura de specialitate sunt disponibile numeroase studii cu privire la activitatea de urmărire a comportării în timp a construcțiilor, reprezentând principala activitate desfășurată pe parcursul exploatării construcțiilor cu scopul de a obține informații în legătură cu aptitudinea acestora pentru o exploatare normală, aspect care presupune satisfacerea cerințelor de rezistența, stabilitate și durabilitate, precum și a celorlalte cerințe esențiale ale construcțiilor. La nivel internațional, activitatea este denumită „building condition assessment”, „condition survey” sau, în anumite situații, „structural health monitoring”. Acțiunile de verificare și investigare in-situ cu frecvență regulată, impuse de la momentul finalizării lucrărilor de construire, permit identificarea oricăror schimbări în „comportamentul” clădirii, care, ulterior vor sta la baza fundamentării măsurilor specifice de intervenție. Evaluarea stării tehnice a clădirilor se bazează pe respectarea unor etape bine definite, iar rezultatul activității se transpune sub forma unui raport tehnic, întocmite cu frecvență bine definită. Principalele dezavantaje ale acestei activități sunt costurile ridicate și necesitatea unui timp îndelungat până la finalizarea raportului (Ahluwalia, 2008).

    Prin monitorizarea continuă, periodică a construcțiilor se pot identifica încă din stare incipientă cauzele și factorii de degradare care afectează aptitudinile pentru exploatare a acestora. În lipsa unor măsuri de intervenție care să îndepărteze factorii de risc, în special pentru acei factori cu caracter evolutiv, efectele acestora se amplifică în timp, iar impactul poate conduce, în final, la întreruperea utilizării construcțiilor.

    În literatura de specialitate este definit sistemul de management al clădirilor („asset management system”), un ansamblu de metode, proceduri, date și programe de control care permit desfășurarea tuturor activităților de gestionare. Acest sistem combină principii inginerești cu practici din alte domenii, cu scopul de a furniza concepte mai logice și mai organizate în procesul de decizie. Principale funcții ale unui sistem de management sunt enumerate în cele ce urmează și reprezentate în Figura 4.1. Dintre funcțiile sistemului de management, cea mai importantă este considerată evaluarea stării tehnice curente, ca urmare a faptului că aceasta stă la baza deciziilor ulterioare și influențează în mod direct celelalte funcții.

  • CAPITOLUL 4: URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    18

    Evaluarea stării tehnice

    Anticiparea degradărilor

    Stabilirea strategiilor de reparații

    Stare îmbunătățită după reparare

    Prioritizarea lucrărilor de reparații

    Starea tehnică în anul inspecției

    Stare tehnică ulterioară (oricare an)

    Strategii pentru reparații și costuri

    Îmbunătățire stare tehnică

    Analiza ciclului de viață

    Figura 4.1. Principalele funcții ale sistemului de management (Elhakeem, 2005)

    Pentru identificarea stării elementelor de construcție este necesară cunoașterea particularităților elementelor structurale și nestructurale, a materialelor din care este executată construcția, precum și a factorilor de degradare specifici. Există numeroase studii care prezintă indicatorii de performanță pentru estimarea stării clădirilor.

    4.2. Urmărirea comportării în timp în raport cu legislația internațională

    La nivel internațional, majoritatea statelor a dezvoltat metodologii și reglementări tehnice specifice pentru efectuarea activității de evaluare a stării tehnice a construcțiilor, activitate echivalentă cu urmărirea comportării în timp/exploatare a construcțiilor. Această activitate este denumită în literatura de specialitate în mai multe forme: „building condition assessment - BCA” „condition survey” sau „structural monitoring”. Activitatea se efectuează cu frecvență regulată, stabilită la nivel minimal în cadrul fiecărei țări și se aplică tuturor construcțiilor, cu anumite excepții.

    Procedura de evaluare a stării tehnice reprezintă punctul de plecare atât în stabilirea gradului de îndeplinire a performanțelor specifice construcțiilor cât și în evaluarea și în selectarea măsurilor de intervenție necesare a fi aplicate asupra tuturor componentelor clădirii. În literatura de specialitate au fost atribuite numeroase definiții activității de evaluare a stării tehnice a construcțiilor („condition assessment”), o parte dintre acestea fiind prezentate în Tabelul 4.1.

    La nivel internațional, evaluarea stării tehnice a clădirilor este o componentă a sistemului calității în construcții. Această procedură este complexă, necesitând cunoștințe solide, timp și echipament adecvat pentru furnizarea unor rezultate concludente, detaliate (Oliveira et al., 2008). Este recomandat ca activitatea să fie desfășurată cu frecvență regulată, de obicei anuală sau bianuală, deoarece cu cât intervalul de timp între două evaluări este mai mare, cu atât costurile și perioada de desfășurare vor fi considerabil mai ridicate. Și implicit, pentru cazurile unor degradări evolutive (coroziune, infiltrații de apă ș.a.) determinarea nivelului de degradare include utilizarea

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    19

    unor metode și echipamente complexe, iar măsurile de intervenție și remediere vor avea costuri mult mai ridicate.

    Tabel 4.1. Definiții ale activității de evaluare a stării tehnice (Ahluwalia, 2008)

    Nr. Crt.

    Definiție Referință engleză română

    1

    A process for inspecting and reporting the physical condition and

    functional performance of building and infrastructure systems and

    components

    Proces de inspecție și raportare a stării fizice și a performanței funcționale a

    sistemelor și componentelor de construcție și de infrastructură

    Kaiser, 1993

    2 The evaluation of the condition of the

    functional system that meets the desired objectives

    Evaluarea stării tehnice/condiției sistemului funcțional care îndeplinește

    obiectivele

    Chouinard et al., 1996

    3

    Systematic collection and analysis of data, evaluation and recommendations regarding the portions of an existing

    building which would be affected by its proposed use

    Colectare și analizare sistematică a datelor, evaluare și recomandări privind porțiunile unei clădiri existente care ar

    fi afectate de utilizarea propusă

    ASCE 11-1999

    4

    A process whereby the organization’s facility systems, components and sub components are evaluated as to their

    condition.

    Un proces prin care sistemele, componentele și subcomponentele

    amenajărilor sunt evaluate în funcție de starea lor.

    Lewis and Payant, 2000

    5

    A tool for assessing the technical performance of the properties to underpin long-term maintenance

    expectations

    Un instrument pentru evaluarea performanțelor tehnice pentru a susține

    așteptările în mentenanța pe termen lung

    Straub, 2003

    6 A tool to provide a systematic, uniform

    and objective basis for getting information on the state of the premises

    Un instrument care oferă o bază sistematică, uniformă și obiectivă pentru obținerea de informații cu

    privire la starea clădirilor

    DfES*, 2003

    7

    A vehicle for producing a complete inventory of deficiencies in a facility by thoroughly assessing the existing physical conditions and functional

    performance of buildings, equipment, utilities, and grounds

    Un mijloc pentru realizarea unui inventar complet al deficiențelor într-o amenajare prin evaluarea amănunțită a

    condițiilor fizice existente și a performanțelor funcționale ale

    clădirilor, echipamentelor, utilităților și terenurilor

    Strong, 2004

    8

    A state of repair of building infrastructure that takes into

    consideration all the building systems from roofs and

    windows to electrical and mechanical systems

    O stare de reparație a infrastructurii clădirilor care ia în considerare toate

    sistemele de construcție de la acoperișuri și ferestre la sistemele

    electrice și mecanice

    JCEF**, 2004

    9 Set of activities performed in order to

    verify the reliability of an existing structure for future use

    Serie de activități efectuată cu scopul de a verifica siguranța în exploatare a

    unei structuri existente

    ISO 13822-2001

    *DfES – Department for Education and Skills **JCEF – Joint Committee for Educational Force

    În continuare, sunt prezentate particularitățile de efectuare a activității de urmărire a comportării în timp pentru câteva state cu tradiție în acest domeniu.

  • CAPITOLUL 4: URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    20

    4.2.1. Urmărirea comportării în Timp – Olanda

    4.2.2. Urmărirea Comportării în Timp – Franța

    4.2.3. Urmărirea Comportării în Timp – Malaezia

    4.2.4. Urmărirea Comportării în Timp – Singapore

    4.2.5. Urmărirea Comportării în Timp – Portugalia

    4.2.6. Urmărirea Comportării în Timp – SUA

    4.2.7. Urmărirea Comportării în Timp – Canada

    4.3. Urmărirea comportării în timp/exploatare a construcțiilor în conformitate cu legislația din România

    4.3.1. Aspecte generale

    Urmărirea comportării în timp este o activitate definitorie în toate etapele proiectelor de construcție, respectiv proiectare, execuție, exploatare și postutilizare. Proiectanții lucrărilor de construcției vor elabora instrucțiuni/proiecte specifice de urmărire a comportării în timp încă din etapa de proiectare a construcțiilor, care vor fi aplicate începând etapa de exploatare a acestora. De asemenea, pot exista situații particulare, în care programele de urmărire a comportării în timp tratează și etapele de execuție sau de postutilizare (demolare) a construcțiilor. Ulterior, pe parcursul etapei de exploatare, proprietarii au obligația de a organiza verificări periodice ale construcției, cu rolul de a asigura îndeplinirea aptitudinilor pentru exploatare în condiții de siguranță. De asemenea, activitatea de urmărire a comportării în timp a construcțiilor este necesară și obligatorie pentru valorificarea rezultatelor cu privire la modalitatea de construire actuală și pentru modificarea și actualizarea/îmbunătățirea prevederilor tehnice.

    Conform Normativului privind urmărirea comportării în timp a construcțiilor, indicativ P130/1999, „urmărirea comportării în exploatare reprezintă ansamblul de evenimente și acțiuni necesare pentru evaluarea stării tehnice a construcțiilor și menținerea aptitudinii de exploatare pe toată durata de existență a acestora”. În conformitate cu prevederile Legii calității în

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    21

    construcții, indicativ Legea nr. 10/1995, urmărirea comportării în timp/exploatare a construcțiilor este parte a sistemului calității în domeniul construcțiilor și este definită ca „ansamblul de activități privind examinarea directă sau investigarea cu mijloace de observare și măsurare specifice, în scopul menținerii cerințelor fundamentale”.

    Urmărirea comportării în timp a construcțiilor se desfășoară pe toată perioada de viață a construcției începând, în unele cazuri, cu execuția acesteia și este o activitate sistematică de culegere și valorificare (interpretare, avertizare sau alarmare, prevenire etc.) a informațiilor rezultate din observare și măsurători asupra unor fenomene și mărimi ce caracterizează proprietățile construcțiilor în procesul de interacțiune cu mediul ambiant și tehnologic (Hann, vol. IV, 2012; P130/1999).

    Clasificare

    Urmărirea comportării în exploatare a unei construcții are mai multe paliere de abordare:

    Urmărirea curentă;

    Urmărire curentă extinsă;

    Urmărirea specială.

    Aceste paliere de abordare specifice activității de urmărire a comportării în exploatarea construcțiilor se deosebesc prin obiective, mod de inițiere, etapă de aplicare, amploare, durată, tehnică și aparatură utilizată, calificarea personalului, documentația de referință, mod de valorificare a informațiilor obținute etc.

    4.3.2. Urmărirea curentă a comportării în timp/exploatare

    Urmărirea curentă a comportării în timp a construcțiilor (UCT) reprezintă activitatea sistematică de culegere de date privind starea tehnică a construcției, corelată cu activitatea de întreținere și reparații, având ca obiectiv menținerea construcției la parametrii proiectați. Urmărirea curentă se aplică tuturor construcțiilor de orice categorie sau clasă de importanță, excepție construcțiile provizorii și clădirile parter și parter plus un etaj din mediul rural (conform prevederilor normativului P130/1999). Activitatea de urmărire curentă a comportării în timp se desfășoară pe toată durata de viață a unei construcții, începând cu recepția la finalizarea lucrărilor și până la demolarea acesteia. Frecvența de desfășurare este de cel puțin o dată pe an și în mod obligatoriu după producerea unor evenimente excepționale asupra construcțiilor (cutremur, foc, explozii, alunecări de teren etc.). Activitatea este efectuată de persoane calificate în domeniul construcțiilor (ingineri), cu experiență în domeniul degradării construcțiilor, iar obligația desfășurării activității este sarcina proprietarilor sau administratorilor construcției.

    Urmărirea comportării curente în timp a construcțiilor se realizează prin examinare vizuală, cu mijloace simple de măsurare de uz curent, cu utilizare temporară sau permanentă, în

  • CAPITOLUL 4: URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    22

    conformitate cu prevederile instrucțiunilor de UCT a clădirii și a fenomenelor de degradare investigate. Constatările și concluziile formulate în cadrul acțiunii de monitorizare curentă sunt detaliate în cadrul unui raport, ce va fi prezentat și explicitat proprietarului/administratorului construcției, căruia i se aduce la cunoștință starea tehnică a imobilului și lucrările necesare pentru corectarea eventualelor deficiențe. Raportul se anexează cărții tehnice a construcției, la capitolul D - Documentația privind exploatarea, întreținerea, repararea, urmărirea comportării în timp și postutilizarea construcției. De asemenea, acest capitol are atașat inclusiv Jurnalul Evenimentelor, document în care proprietarul sau administratorul consemnează acțiunile întreprinse asupra construcției în ansamblu sau asupra unor părți ale acesteia. În funcție de tipul, importanța și extinderea degradărilor, precum și zonele în care acestea se identifică, se stabilesc măsurile specifice de intervenție, sau după caz, se va solicita o consultanță de specialitate (program de urmărire specială sau raport de expertiză tehnică).

    Aplicând procedura de urmărirea curentă a comportării în etapa de exploatare a construcțiilor se culeg sistematic date privind starea tehnică a acestora, în scopul depistării și semnalării din faza incipientă a situațiilor ce periclitează aptitudinea pentru exploatare a construcției, sub aspectul durabilității, siguranței, confortului și economiei. Această activitate se efectuează în baza instrucțiunilor de UCT, elaborate de proiectant în faza de proiect tehnic, conform prevederilor H.G. nr. 907/2016 privind etapele de elaborare și conținutul cadru al documentațiilor tehnico-economice aferente obiectivelor/proiectelor de investiții finanțate din fonduri publice.

    Proprietarul/administratorul este direct răspunzător de efectuarea activității și aplicarea măsurilor de intervenție recomandate în cadrul raportului de UCT, iar neconformarea cu acestea atrag după sine sancțiuni contravenționale, conform reglementărilor în vigoare. Documentația ce detaliază instrucțiunile de UCE va cuprinde următoarele (conform P130/1999):

    a) Fenomenele de degradare analizate sub forma observaților vizuale sau utilizând echipamente simple de măsurare;

    b) Zonele supuse observării și punctele de măsurare;

    c) Eventuale lucrări necesare amenajării dispozitivelor de măsurare și observare;

    d) Programul de măsurători;

    e) Modul de înregistrare și păstrare a datelor rezultate prin măsurători;

    f) Modul de prelucrare a datelor;

    g) Modalitatea de prelucrare și transmitere a datelor în vederea interpretării și stabilirii necesității lucrărilor de intervenție;

    h) Descrierea procedurii de alarmare a utilizatorilor și persoanelor direct implicate în situația identificării posibilității sau producerii unei avarii.

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    23

    4.3.3. Urmărirea specială a comportării în timp/exploatare

    Urmărirea specială a comportării construcțiilor în etapa de exploatare este o activitate de monitorizare ce presupune înregistrarea, prelucrarea și interpretarea sistematică a valorilor parametrilor ce caracterizează menținerea cerințelor de rezistență, stabilitate și durabilitate a construcțiilor, în conformitate cu tema de proiectare (P130/1999). Acest tip de monitorizare se aplică pentru următoarele categorii de clădiri:

    - clădirile noi, a căror categorie de importanță stabilită prin proiect este deosebită sau excepțională;

    - clădirile/elementele de construcție aflate în faza de execuție care, prin degradare, pot periclita siguranța obiectivelor în cauză sau a construcțiilor aflate în imediata vecinătate (săpături de adâncime considerabilă, sisteme de sprijin, lucrări speciale etc.);

    - clădirile în exploatare care prezintă evoluție periculoasă, măsură justificată de rezultatele unei expertize tehnice sau a unei inspecții extinse, precum și pentru pentru un număr semnificativ de construcții monumente istorice (Lupășteanu et al., 2019);

    - ca urmare a cererii proprietarului, a Inspectoratului de Stat în Construcții sau a unor organisme de specialitate.

    4.3.4. Responsabilitățile factorilor implicați în activitatea de urmărire a comportării în timp/exploatare

    În conformitate cu prevederile reglementarilor tehnice și legislative din România sunt prezentate responsabilitățile tuturor factorilor implicați în desfășurarea activității de urmărire a comportării în timp (investitori, proprietari, proiectanți, executanți, reprezentanți ai Inspectoratului de Stat în Construcții și responsabili cu activitatea de urmărire a comportării în timp/exploatare).

    i. Investitori:

    ii. Proprietari/administratori:

    iii. Proiectanți:

    iv. Executanți:

    v. Inspectoratul de Stat în Construcții:

    vi. Responsabili cu urmărirea comportării în exploatare a construcțiilor:

  • CAPITOLUL 4: URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    24

    4.4. Concluzii

    Având în vedere particularitățile prezentate anterior referitoare la diferitele moduri de abordare a activității de evaluare a stării tehnice a construcțiilor, se evidențiază faptul că această activitate are un rol deosebit de important în fazele de execuție și, mai ales, de exploatare a unei construcții, fiind cvasiunanim implementată și legiferată la nivel mondial. Responsabilitatea efectuării verificărilor stării tehnice aparține, de regulă, proprietarilor de clădiri, care prin personal calificat propriu sau contractat, desemnează specialiști în acest domeniu care să realizeze verificări tehnice periodice asupra construcțiilor aflate în proprietate. Metodologiile, procedurile, tehnicile și frecvențele de efectuare a acestor verificări tehnice diferă de la un stat la altul, însă scopul final urmărit este comun, constând în evaluarea și asigurarea condițiilor specifice construcției ce corespund unei exploatări în condiții de siguranță.

    De exemplu, în România activitatea se efectuează anual sau în mod obligatoriu după fenomene importante de degradare (seism major, alunecări de teren, explozie), în timp ce în Olanda la interval regulat de timp, între 3 ÷ 5 ani, fiind stabilit de proprietar. În Singapore, evaluarea stării tehnice se efectuează la intervale de 10 ani pentru clădirile rezidențiale și la interval de 5 ani pentru clădirile cu altă destinație decât cea anterior precizată.

    În cazul Statelor Unite ale Americii, nu s-a identificat periodicitatea desfășurării activității, însă s-a stabilit că aceasta întrunește scopuri multiple și poate avea în vedere: întocmirea raportului de performanță, identificarea conformității cu reglementările tehnice actuale, evaluarea condițiilor de siguranță pentru utilizatorilor, a durabilității construcțiilor, sau alt scop, în funcție de particularitățile clădirii sau funcționalitatea acesteia. Procedura de evaluare a stării de insalubritate utilizată în Franța se aplică pentru evaluarea stării tehnice la nivelul materialelor de construcție, în baza unor fișe standardizate, pentru care însă nu s-a putut identifica periodicitatea.

    Activitatea de evaluare a stării tehnice poate fi impusă în cazul unor state anterior tranzacționării unui imobil, la cererea cumpărătorului sau a instituțiilor publice. De asemenea, procesul este aplicat inclusiv pentru reglementarea tarifelor pe piața imobiliară la închirierea locuințelor, așa cum este cazul Portugaliei. Activitatea este solicitată de proprietarul locuinței sau de către chiriașul acesteia, iar finalitatea constă într-un raport de investigare care atribuie un coeficient de mentenanță pentru locuința inspectată, subunitar sau supraunitar, care ulterior se aplică la prețul final al chiriei. Valabilitatea unui astfel de raport de evaluare este în intervalul 2 ÷ 10 ani.

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    25

    Capitolul 5.

    VERIFICAREA PROTECȚIEI ÎMPOTRIVA

    ZGOMOTULUI

    5.1. Introducere

    Activitatea de urmărire curentă a comportării în timp a clădirilor se efectuează, de cele mai multe ori, prin analiză vizuală sau cu aparatură simplă de investigare. Obiectivul principal constă în stabilirea stării tehnice a acestora în raport cu gradul de îndeplinire a cerințelor esențiale de calitate stabilite prin legea calității în construcții. În ceea ce privește protecția împotriva zgomotului, gradul de apreciere al îndeplinirii prevederilor legale pentru limitarea nivelului de zgomot la interiorul clădirilor este dificil de cuantificat, rezumându-se la verificarea vizuală a etanșeității elementelor de tâmplărie de anvelopă sau interioară, a tipului de finisaje aplicat, a existenței unor tratamente acustice la nivelul elementelor componente. În acest sens, capitolul 5 al lucrării propune efectuarea unor măsurători la interiorul unităților funcționale din componența a două tipuri de clădiri, în raport cu destinația acestora - spitalicești și pentru învățământ și educație. Pentru fiecare tip de clădire au fost selectate 21, respectiv 25 de unități funcționale pentru care au fost efectuate măsurători ale nivelului de zgomot din mediul ambiant.

    Acustica în domeniul ingineriei civile este parte a fizicii construcțiilor care se ocupă cu propagarea și recepționarea energiei acustice, astfel încât să fie diminuate sau eliminate sursele de zgomot ce pot afecta activitățile specifice desfășurate la interiorul clădirilor.

    Din punct de vedere fizic, sunetul este definit ca o variație a presiunii în diferite medii (aer, apă etc.) percepută de urechea umană. Unitatea de măsură pentru caracterizarea intensității sunetelor este decibelul (dB). În mod general, urechea umană percepe sunete cu frecvențe situate în intervalul 16 ÷ 16000 Hz, cu precizarea că în limita superioară a intervalului se reduce odată cu înaintarea în vârstă. Vibrațiile caracterizate de frecvențe mai mici de 16 Hz nu sunt percepute de oameni și se numesc infrasunete, iar cele de frecvențe ce depășesc 16000 Hz se numesc ultrasunete și sunt captate doar utilizând aparatură specializată de măsurare (Enescu et al., 1998).

    Urechea umană detectează sunete cu valori ale intensității între 0 și 120-130 dB. Sunetele și zgomotele cu valori de până la 30 dB sunt inofensive, iar valorile mai ridicate influențează diferit individul, în funcție de sensibilitatea fiecăruia. Se poate afirma astfel că, zgomotul este un parametru subiectiv, în funcție de cum este perceput de fiecare individ în parte.

  • CAPITOLUL 5: VERIFICAREA PROTECȚIEI ÎMPOTRIVA ZGOMOTULUI

    26

    În epoca modernă, problema acusticii a luat naștere ca urmare a efectelor negative pe care le produce zgomotul asupra individului, în toate domeniile în care acesta desfășoară activități. Extinderea suprafețelor construite în aglomerările urbane, creșterea numărului de automobile, dezvoltarea infrastructurii rutiere, lipsa unor măsuri specifice de reducere a zgomotului etc. au favorizat creșterea nivelului de intensitate acustică și au condus la crearea unei stări continue de iritare și disconfort, percepută de indivizi.

    Printre cele mai frecvente probleme de sănătate ce pot avea la bază expunerea la zgomot excesiv se pot enumera afecțiunile funcției auditive, creșterea presiunii arteriale, afecțiuni cardiace și respiratorii, starea de iritare/nervozitate, anomalii ale somnului, precum și reducerea performanțelor în toate domeniile de activitate (Bjӧrkman, 1991; Lercher, 1996; Ampt et al., 2008). De asemenea, a fost studiat impactul expunerii la zgomot asupra sistemului imunitar și al deficiențelor/defectelor la naștere, însă claritatea acestor investigații este limitată (Passchier-Vermeer și Passchier, 2000). Unele studii au afirmat că reacțiile nou-născuților la diferite sunete ar putea fi normale, reprezentând adaptarea acestora la un mediu caracterizat de zgomote (Morris et al., 2000). În Tabelul 5.1 este prezintată asocierea între intensitatea zgomotului și sursa ce poate sta la baza producerii acestuia, precum și posibilele efecte negative pe care acesta le poate avea asupra omului (Ștefănescu și Velicu, 2009).

    Tabel 5.1. Posibile efecte negative asupra corpului uman în urma expunerii la zgomot de diferite intensități

    Nr. crt. Sursa de zgomot Percepție

    Intensitate acustică [dB] Posibile efecte negative

    1 Industria aviației –motoare cu reacție Foarte dureros 120 ÷ 130 Sistemul auditiv poate suferi leziuni ireversibile 2 Industrie – ciocane pneumatice Dureros

    3 Atelier pentru mașini cu gabarit ridicat

    Insuportabil, dificil de suportat

    100 ÷ 110 Este posibilă pierderea temporară a auzului (după expunerea pentru

    o perioadă scurtă)

    4 Obiect căzut de la înălțime (aprox. 3 m) Foarte zgomotos 80 ÷ 90 Este posibilă pierderea temporară a auzului (după expunerea pentru

    o perioadă mai lungă) 5 Cantină școlară Zgomotos

    6 Zgomote obișnuite

    (activitate birou, stradă aglomerată, conversație)

    Normal 40 ÷ 70 Considerate zgomote normale (pe stradă sau la interiorul unităților

    funcționale)

    În România, acustica în domeniul construcțiilor și problemele specifice zgomotului, atât la exteriorul cât și la interiorul clădirilor civile, este reglementată în principal de normativul C125/2013 „Normativ privind acustica în construcții și zone urbane”.

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    27

    5.2. Protecția împotriva zgomotului – cerință esențială de calitate

    Protecția împotriva zgomotului, notată „E” este una dintre cele 6 cerințe esențiale de calitate specificate de Legea nr. 10/1995 privind calitatea în construcții, republicată, cu modificările ulterioare. De asemenea, normativul NC 001/1999 privind detalierea conținutului cerințelor stabilite prin Legea 10/1995, detaliază cerința esențială „Protecția împotriva zgomotului”, în criterii/parametri de performanță, stabilind parametrii de influență pentru izolarea acustică și anti-vibratilă. Din punct de vedere acustic, construcțiile sunt proiectate și executate astfel încât să satisfacă o serie de cerințe de performanță, stabilite în momentul proiectării. În final, nivelul de zgomot perceput de utilizatori trebuie menținut în intervalul de valori admisibile, reglementate de normele și standardele în vigoare, pe toată durata de viață a construcției.

    5.3. Clasificarea clădirilor în funcție de cerințele protecției la zgomot

    Clădirile civile sunt clasificate după destinație, conform normativului C125-3/2012, este prezentată în Figura 5.1.

    Figura 5.1. Clasificarea clădirilor civile în funcție de destinația acestora (cf. C125-3/2013)

    5.4. Metodologia de efectuare a măsurătorilor acustice la interiorul clădirilor – aspect generale

    Standardul românesc SR 6161-1/2008 - „Acustica în construcții. Partea 1. Măsurarea nivelului de zgomot în construcții civile. Metode de măsurare” stabilește metodologia de determinare a nivelului de zgomot la interiorul și exteriorul construcțiilor civile. Aparatul necesar pentru efectuarea măsurătorilor se numește sonometru de clasă 1 sau 2, în conformitate cu prevederile standardului SR EN 61672-1/2014. Acesta este un dispozitiv digital, portabil, simplu

  • CAPITOLUL 5: VERIFICAREA PROTECȚIEI ÎMPOTRIVA ZGOMOTULUI

    28

    de utilizat și furnizează rezultate rapide (Fig. 5.2). Pentru calibrarea aparatului se utilizează un calibrator de clasă de precizie similară cu a sonometrului, procedura realizându-se atât la începutul și la finalul ciclului de înregistrare, cât și cel puțin o dată în timpul măsurătorilor, pentru situațiile în care înregistrările se efectuează pentru perioade mai îndelungate de timp (un interval de referință de 8 ore).

    Figura 5.2. Sonometru digital și calibrator (http://www.detectie.ro)

    Determinarea nivelului de zgomot la interiorul unităților funcționale din cadrul clădirilor, presupune respectarea următoarei succesiuni de activități:

    - Stabilirea punctelor de măsurare;

    - Identificarea condițiilor de mediu (temperatură, umiditate, altitudine) în vederea stabilirii necesității aplicării unor corecții;

    - Calibrarea sonometrului la una sau mai multe frecvențe;

    - Poziționarea sonometrului (Fig. 5.3);

    - Efectuarea înregistrărilor și notarea rezultatelor;

    - Calibrarea sonometrului după efectuarea măsurătorilor;

    - Prelucrarea și interpretarea datelor;

    Figura 5.3. Reprezentare unitate funcțională și puncte de amplasare a sonometrului

    (volumul spațiului interior ≤ 200 m3)

  • PARTICULARITĂȚI PRIVIND URMĂRIREA COMPORTĂRII ÎN TIMP A CONSTRUCȚIILOR

    29

    Înregistrările in-situ pentru determinarea nivelului de zgomot interior din mediul ambiant vor fi centralizate într-un raport specific, care va conține informații cu privire la:

    • standardul de referință pentru efectuarea înregistrărilor;

    • numele și adresa instituției/companiei care a efectuat înregistrările;

    • denumirea clientului care a comandat încercarea;

    • data și locul măsurătorilor;

    • descrierea aparaturii utilizate;

    • precizarea detaliilor de măsurare (puncte, durate de înregistrare, evenimente specifice perioadei de înregistrare);

    • notarea valorilor măsurate;

    • interpretarea rezultatelor și efectuarea unei hărți de zgomot, dacă este cazul.

    În cadrul studiului de caz se propune un exemplu pentru sintetizare a rezultatelor raportului pentru măsurători acustice, prezentat în Figura 5.4. Modelul propus este structurat în mai multe secțiuni, astfel:

    - prima parte prezintă informațiile generale cu privire la prevederile tehnice ce au stat la baza măsurătorilor, aparatura utilizată, executantul măsurătorilor și obiectivul vizat;

    - următoarea secțiune descrie unitatea funcțională la interiorul căreia se efectuează măsurătorile în raport cu geometria, destinația și soluția de închidere (atât la interior cât și la exterior). De asemenea, se poate atașa un plan al unității funcționale sau, după caz, amplasamentul clădirii în raport cu sursele principale de zgomot;

    - cea de a treia secțiune structurează valorile înregistrate pentru fiecare punct de amplasare a sonometrului, iar în ultima coloană centralizează aceste valori și calculează media corespunzătoare nivelului de zgomot pentru întreaga unitate funcțională. Ulterior, se realizează reprezentarea grafică a valorilor înregistrate in-situ, comparându-le cu valoarea admisibilă stabilită de reglementările tehnice, în raport cu destinația spațiului;

    - în ultima secțiune a raportului sunt sintetizate cele mai semnificative concluzii ale raportului și, în baza acestora, se recomandă soluțiile de intervenție (dacă este cazul).

    Interpretarea rezultatelor unui raport pentru determinarea nivelului de zgomot interior va avea ca finalitate un capitol destinat descrierii eventualelor lucrări de intervenție ce pot fi executate în vederea creșterii nivelului de confort acustic la interiorul unităților funcționale investigate. De asemenea, acesta va fi corelat cu prevederile normativelor de resort și va face referire la utilizarea unor materiale conforme din punc


Recommended