Сгради

Задължени сме да предприемем действия за предаване на културното наследство на бъдещите поколения

Споделяне
Проф. д-р инж. Богомил Петров, директор на Център за научни изследвания и проектиране, УАСГ

Работата на проф. Богомил Петров е свързана основно с диагностициране на подобни сгради и изследване на вложените в тях материали, например  храм-паметник „Александър Невски“, Народен театър „Иван Вазов“, Археологически музей на национален археологически институт на БАН, сграда на БАН на ул. "Московска", Паметник на свободата на връх Шипка, сграда паметник "Бузлуджа", Музей на Васил Левски, Къщата с ягодите на ул. "Сан Стефано", Сграда на царските конюшни в дворцовия комплекс Евксиноград и др.

През последните 10-15 години чрез Центъра за научни изследвания и проектиране на УАСГ са реализирани няколко сериозни проекта, свързани с възстановяване на носещата конструкция на сгради, представляващи културна ценност, като: джамията "Баня Баши" с ръководител проф. Й. Милев, Къщата с ягодите на ул. "Сан Стефано" с ръководител проф. Ат. Георгиев, експониране и консервация на Буховския манастир с ръководител Д. Георгиева, възстановяването на базилика „Света София“ с ръководител проф. В. Венков, Обследване, оценка на състоянието и препоръки за възстановяване на носещата конструкция на Централния военен клуб с ръководител проф. Д. Димов, Античен стадион - Пловдив, и др.

Земетресенията са изключително сериозен враг не само за хората, но и за културните паметници по света. Благодарение на тях човечеството е загубило изключително ценни културни ценности, елемент от историята и идентичността на всяко общество. Това, което сега ни обединява, е, че сме задължени да предприемем действия за предаване на културното наследство на бъдещите поколения, без да допуснем съществени щети и загуби.

Всяко земетресение е трагедия за потърпевшите и източник на знания за специалистите. Така ние се учим от миналото. Ние не можем да обезпечим и да защитим всички сгради, това е извън границите на човешките възможности. Но някои исторически паметници съществуват от стотици години и са преживели десетки земетресения, дори в райони с повишен сеизмичен риск. Ние сме задължени да изучим този исторически опит, за да можем да идентифицираме възможната асеизмичност на използваните конструкции и материали. Изучавайки поведението на подобни конструкции в екстремални условия, ние категоризираме местни техники, необходими при възстановяване на сградите в параметри близки до първоначалните.

Анализирайки всички настъпили разрушения, не мога обаче еднозначно да си отговоря на въпроса кое е по-опасно - самото земетресение или предшестващото го човешко безхаберие. Ако решим, че е необходимо да усилваме конструкцията на сградите - паметници на културата, трябва да го направим, а не да се упражняваме на риторика в сферата на добрите намерения. Ако не можем с всички сгради, то трябва да започнем с някои от тях, например с училища - паметници на културата. Ако нашата цел е да конструираме по-сигурни сгради, тогава да усъвършенстваме правилниците за проектиране. Това са възможните алтернативи пред строителните специалисти, за да създадем по сигурни градове за живеене.

Важен извод след преминалите земетресения е солидарността на различните европейски държави. Необходимо е обаче да отбележим, че във всяка страна имаме определени национални особености, които малко или много помагат тези сгради да устоят пред предизвикателствата на времето.

Втори важен извод – все по-актуално звучи необходимостта от професионалисти, които трябва да бъдат обучени да инспектират и да оценяват правилно безопасността на конструкциите на подобни сгради. Те трябва да познават нормативната база, историческите технологии и влаганите материали. Интердисциплинарният анализ на културните ценности включва изследвания на материали и конструкциите, анализ на документацията на сградите, оценка на конструкцията и аргументирани предложенията за намеса.

Ние сме задължени да се справим и с едно допълнително предизвикателство, свързано със специфичното въздействие на изменението на климата върху рисковете от възможни последици върху културното наследство. Стареенето на конструкциите и тяхното износване поради различни причини (влага, повишаване на въглеродните емисии, ветрови въздействия) правят сградите - паметници на културата, много по-уязвими по отношение на сеизмичния риск.

Последният извод е свързан с управлението на риска от бедствия и дефиниране на основните действия в стратегически, тактически и оперативен план, които следва да бъдат възприети. Опитът ни показва, че можем да диференцираме три важни етапа: преди бедствието (оценка на риска, повишаване на готовността, установяване на адекватни мерки по възстановяване и укрепване на сградите), по време на бедствието (аварийно реагиране) и след бедствието (оценка на щетите, незабавна намеса и последващо възстановяване).

Какво означава една сграда - паметник на културата, да се осигури на земетръс в съответствие със съвременните норми

В страните с повишен сеизмичен риск всички ние сме свидетели на постоянното обновяване на нормативната база. След всяко земетресение обаче установяваме, че не се разрушават само сгради, построени по старите норми. Това недвусмислено дава отговор на поставения въпрос, нормите за проектиране е необходимо, но не и достатъчно условие. Във всеки етап на развитие на човечеството, на развитието на материалната база и строителните технологии първо строителните майстори, а по-късно строителните инженери са постановявали най-удачните за времето си решения, максимално гарантиращи безопасността на хората. Нека да не ги подценяваме, а да им отдадем заслуженото признание. Нека не забравяме, че по-честата причина за разрушение на паметниците на културата не са нормите за проектиране, а неглижирането на експлоатационните проблеми и влиянието на околната среда, които водят до колапс.

Всъщност сеизмичната оценка на съществуващите конструкции на сгради винаги се е считало за изключително трудна и деликатна задача. След обобщаване на опита от редица земетресения по света в съвременните норми за проектиране на нови конструкции са приложени поведенчески модели, предложени от различни сеизмични кодове. Тези модели са базирани на аналитични и експериментални принципи и зависимости. За нови сгради тези поведенчески модели дават съвсем задоволителни резултати. По различен начин обаче стоят проблемите при сградите, представляващи културна ценност. Приемането на идентични модели може да бъде подвеждащо по отношение на реалното поведение на конструкциите. Това се дължи основно на факта, че съществуващите конструкции са били изградени в съответствие с традиционните за времето си правила, напълно различаващи се от настоящите. Това поражда определена несигурност в дефинирането на избраните модели, което води до незадоволително ниво на познанието за конструктивното обезпечаване на този тип сгради и неточно отчитане на механичните и деформационните свойства на вложените в тях материали.

Възстановяването и реконструкцията на сгради и съоръжения, представляващи културни ценности, е специфична задача, свързана най-вече с изискването за запазване на автентичния им вид, габарити и обем, като в същото време след реконструкцията трябва да се осигури необходимото съответствие с действащата към момента нормативна база. В общия случай редица сгради не само не отговарят на изискванията на нормите за земетръс, но даже в много случаи не могат да функционират поради дългогодишната експлоатация без съответните ремонтни и възстановителни работи.

Последните десетилетия отбелязаха голям напредък в разбирането за поведението на старите конструкции при земетръс

Обследването на разрушени от земетресения сгради в световен мащаб даде яснота по множество въпроси и коренно промени концепциите за антисеизмично конструиране на сградите.

Оценката на сеизмичната устойчивост на сгради и конструкции от този тип е сложен проблем, който изисква използването на съвременни технологии на изследване и на числени методи, предоставящи компютърно моделиране на обекта въз основа на действителната му геометрия и актуалното техническо състояние на вложените материали. Добрият анализ не е евтино начинание, но реално би могъл да намали драстично цената за ремонта със значително намаляване обема на ремонтните дейности.

При възстановяване на всяка сграда, а още повече на сграда - паметник на културата, първото и задължително условие е диагностициране на конструкцията на сградата и анализиране на всички появили се проблеми. Диагностицирането до голяма степен определя пътя и последователността на възстановяване на сградата. Много често пропускаме малките, но често фатални за експлоатацията проблеми като: компрометирана конструкция на балкони, разхлабени превръзки на зидове, дефектирали комини, напукани и готови да се обрушат корнизи, отлепени на големи площи мазилки и др. Чисто статистически тези лесно възстановими дефекти много по-често водят до сериозни аварии, а понякога и до човешки жертви. Оценката на конструкцията на сградата е съвместно и комбинирано използване на адекватни модели за конструкцията, исторически сведения, проучвания и изследвания, лични качествени преценки на специалистите по обследването и др. Именно този „мултидисциплинарен“ контекст гарантира, че всички ценности (икономически, социални, исторически, художествени) на конструкциите са взети предвид и това ще определи крайното решение за степента на необходимата намеса.

Прекалената интервенция на проектанта върху съществуващата конструкция на сградата всъщност може да означава прекомерно високи и неприемливи разходи, конфликт с историческото наследство, неприемливи загуби на културни (исторически, художествени) ценности. В това отношение коректното определяне на „сеизмичното състояние“ на конструкцията представлява най-деликатният проблем с най-непредвидимите последици и с отчитане на най-екстремните ресурси на конструкцията. Необходимо е винаги да се отчита един факт - че при сеизмично въздействие конструкцията много често е в състояние да мобилизира своите съпротивителни механизми, които обикновено се пренебрегват и не се отчитат от прилаганите изчислителни модели. Ако не можем да приобщим този конструктивен запас, завещан ни от онези стари майстори, то поне нека да не възпрепятстваме неговата реализация.

Всяка сграда - паметник на културата, има своя идентичност, свои особености, свой почерк да се съпротивлява на сеизмичните въздействия

Поради тази причина аз категорично смятам, че съществуващата конструкция на сградата трябва да бъде максимално запазена. Всеки опит да се осъвремени конструкцията отдалечава сградата от епохата на нейното изграждане и най-често има силно разочароващ резултат. Всяка съвременна намеса, която не отчита съществуващите характеристики на съответния паметник, означава да се появи сграда, която е чужда на своята същност. За това колкото да е трудно или скъпо да е, най добрият начин е възстановяване на носещата конструкция в параметрите на първоначалното изграждане. Естествено, че това невинаги е достатъчно и трябва да се предприеме по-сериозна интервенция, свързана с усилване на отделни елементи. Но трябва да отбележим, че линията между успеха и абсолютния провал в едно такова начинание е много тънка.

За да се установят критериите за правилно възстановяване на сградата има няколко задължителни стъпки

Първо, подробно обследване на сградата, за което вече говорих, и второ, оценка на възможните за интервениране зони от сградната обвивка, които биха засегнали в най-малка степен архитектурните и културни достояния на конкретната сграда. Рецепти в това отношение трудно могат да се дадат, подходът е строго индивидуален.

Първият и задължителен подход е да търсим възможност за възстановяване на конструкцията на сградата. Така ние ще възстановим първоначалната носеща способност и дълготрайност на сградата, които в много от случаите не са за пренебрегване. Този тип сгради са проектирани и строени винаги от специалисти, решенията на тези специалисти много често са перфектни и безупречни, което в никакъв случай не ни дава основание да смятаме че на тази сграда й липсва сеизмична устойчивост

Възможностите за усилване трябва да се приемат строго индивидуално, в зависимост от зоните, достъпни за интервенция, могат да бъдат: подобряване на почвените условия, усилване на фундаментите, усилване на междуетажните конструкции, имплантиране на нови елементи, оздравяване на съществуващи тухлени или каменни зидове, усилване чрез стоманени елементи или алтернативни методи на база високоякостни влакна и др. Не искам да навлизам в конкретика по отделните методики, но съвременните възможности на материали и технологии наистина не са за подценяване.

В определени случаи традиционните методи са безсилни и се налага прилагането на алтернативни такива. Например системата за сеизмична изолация позволява да се използват оригиналните материали и не предизвиква значителни изменения в конфигурацията на конструктивните елементи. За уникални сгради - паметници на културата, може да се мисли за прекъсване на отделни корави възли с цел повишаване на дуктилността на сградата, вграждане на хистерезисни демпфери и др. Тези методи отразяват наистина съвременните тенденции и са често прилагани при реконструкция на сгради с висока обществена и социална значимост. Особено са подходящи при фасади с уникални елементи, произведения на изкуството, изработени от камък или друг материал с висока художествена стойност. Надеждността на сградите със сеизмична изолация е много по-висока от сгради с традиционно укрепване. Уникални сгради дори могат да бъдат изцяло преместени на ново място.

Пълният текст - в брой 1 на сп. ГРАДЪТ