Часть 6
"Рекомендации по комплексным инженерно-техническим
исследованиям объектов культурного наследия
(памятников истории и культуры).
Здания и сооружения"

СРП-2007.6

Разработана рабочей группой при Техническом совете по вопросам нормирования и научно-методического регулирования в сфере проведения работ на объектах культурного наследия народов Российской Федерации, в составе: Б.Т. Сизов (кандидат культурологии, руководитель группы, зав. сектором ТВР ГосНИИРеставрации), Н.М. Алмазова (д.т.н., генеральный директор АНО АНТЦ РААСН), В.В. Дмитриев (д.г.м.н., зам. директора ПАРЦ СТСЛ, РГГРУ), В.А. Калинин (ведущий инженер-конструктор ОАО "НИИ "Спецпроектреставрация"), С.Б. Куликов (главный архитектор ГУП ЦНРПМ), Ю.Б. Пильч (к.т.н., главный инженер ГУП ЦНРПМ), М.Ф. Прокофьев (генеральный директор ООО "Научно-проектный реставрационный центр"), Е.А. Шабловский (генеральный директор ООО "ЭКСПЕРТПРОЕКТ")

Одобрена и рекомендована к применению Техническим советом по вопросам нормирования и научно-методического регулирования в сфере проведения работ на объектах культурного наследия народов Российской Федерации (протокол от 8 ноября 2010 г. № 21)

Введение

Настоящая часть свода правил содержит основные положения, регламентирующие состав и объём комплексных инженерно-технических исследований, необходимых для определения состояния, выполнения проектов ремонтно-реставрационных работ, консервации и приспособления для современного использования недвижимых памятников (зданий и сооружений) истории и культуры народов Российской Федерации (далее - Памятников), а также для получения достоверных данных о причинах возникновения повреждений и разработки рекомендаций по обеспечению их сохранности.

Комплексные инженерно-технические исследования включают следующие виды инженерных исследований: обследование оснований и фундаментов; обследование и расчёт несущих и ограждающих конструкций; обследование состояния материалов конструкций; определение температурно-влажностного режима и экологического состояния конструкций и помещений; мониторинг технического состояния конструкций и температурно-влажностного режима Памятника в период эксплуатации, проведения исследовательских, проектных, производственных (реставрационных, консервационных работ, работ по приспособлению Памятника и др.).

Проведение комплексных инженерно-технических исследований обеспечивается научно-методическим руководством, исследовательскими, проектными и производственными работами (включая дополнительные исследования в процессе реставрационных, консервационных и др. работ), сбором и анализом исторической, архивной, экспертной, опросной и др. информацией.

При составлении данной главы Свода правил использован ряд действующих общих нормативных требований и рекомендаций по проведению инженерно-технических исследований, не противоречащих требованиям законодательных актов Российской Федерации о сохранении объектов культурного наследия [1, 2], а также опыт работ различных научно-исследовательских, изыскательских и проектных организаций в рассматриваемой области.

1. Область применения

Настоящая часть Свода правил регламентирует правила выполнения инженерно-технических исследований на недвижимых Памятниках истории и культуры федерального, регионального и местного значения.

В настоящей части представлены правила проведения следующих работ:

- обследований технического состояния Памятников или отдельных конструкций для оценки их эксплуатационной пригодности, определения необходимого реставрационного вмешательства и его направленности;

- инженерно-технических исследований для выполнения проектов приспособления Памятников для современного использования;

- обследований, необходимых для оценки воздействий на здания и сооружения различных техногенных факторов, в том числе строительных работ, осуществляемых в непосредственной близости от Памятников;

- постоянного мониторинга технического состояния зданий и сооружений, выполняемого во время нормального режима эксплуатации, и срочного мониторинга состояния конструкций, проводимого в период проведения ремонтно-реставрационных и др. работ на Памятнике или окружающей территории.

- научно-методического руководства процессами инженерно-технических исследований и связанных с ними работ.

2. Термины и определения

Акт технического состояния памятника истории и культуры - документ, составленный уполномоченными лицами, на основании технического задания, характеризующий состояние памятника на момент обследования, обеспечивающий требуемой информацией решение задач, поставленных техническим заданием (подготовку плана ремонтно-реставрационных работ, условия передачи пользователю и др.).

Категория сложности памятника истории и культуры определяется по наличию 3 - 4 признаков. Для научно-проектных работ, где показателем является категория сложности памятника, категория устанавливается по наличию в памятнике признаков, имеющих главное, характерное значение для выполняемой работы (РНиП 4.05.01-93 Таблица 1.1.).

Отчет о техническом обследовании памятника истории и культуры - документ, составленный уполномоченными лицами в соответствии с техническим заданием, характеризующий состояние памятника.

Комплексное инженерно-техническое исследование Памятников - объектов культурного наследия - необходимый и достаточный комплекс мероприятий по определению и оценке технического состояния, обеспечивающего пригодность к дальнейшей эксплуатации, необходимость ремонта или реставрации объекта исследования.

Дефект - отдельное несоответствие конструкций проекту или нормативному документу, допущенное при возведении, капитальной перестройке, реставрации или приспособлении к современным условиям использования здания (сооружения).

Повреждение - отдельное несоответствие конструкций проекту или нормативному документу, возникшее при эксплуатации Памятника.

Поверочный расчёт - расчёт существующей конструкции и (или) грунтов основания по действующим нормам проектирования с введением в расчёт полученных в результате инженерно-технического исследования фактических данных: фактических геометрических параметров конструкций, прочности строительных материалов и расчетного сопротивления грунтов основания, действующих нагрузок, уточненной расчётной схемы с учётом имеющихся дефектов и повреждений.

Критерий оценки технического состояния - установленное проектом или нормативным документом количественное или качественное значение параметра, характеризующего прочность, деформативность и другие нормируемые характеристики конструкций Памятника.

Категория технического состояния - степень эксплуатационной пригодности несущей конструкции, Памятника в целом, или их основания, установленная в зависимости от доли снижения несущей способности и эксплуатационных характеристик.

Оценка технического состояния - установление степени повреждения, категории технического состояния и эксплуатационной пригодности строительных конструкций или Памятника в целом.

Нормативный уровень технического состояния - категория технического состояния, при которой количественные и качественные значения параметров всех критериев оценки технического состояния строительных конструкций Памятника соответствуют требованиям нормативных документов.

Исправное состояние - категория технического состояния строительной конструкции или Памятника в целом, характеризующаяся отсутствием дефектов и повреждений, влияющих на снижение несущей способности и эксплуатационной пригодности.

Работоспособное состояние - категория технического состояния, при которой некоторые из численно оцениваемых контролируемых параметров не отвечают требованиям проекта, норм и стандартов, но имеющиеся нарушения требований в данных конкретных условиях эксплуатации не приводят к нарушению работоспособности, и несущая способность конструкций, с учетом влияния имеющихся дефектов и повреждений, обеспечивается.

Ограниченно работоспособное состояние - категория технического состояния конструкций, при которой имеются дефекты и повреждения, приведшие к некоторому снижению несущей способности, но отсутствует опасность внезапного разрушения и функционирование конструкции возможно при контроле ее состояния и условий эксплуатации.

Недопустимое состояние - категория технического состояния строительной конструкции или здания и сооружения в целом, характеризующаяся снижением несущей способности и эксплуатационных характеристик, при котором существует опасность для пребывания людей и сохранности оборудования (необходимо проведение страховочных мероприятий и выполнение ремонтно-реставрационных работ).

Аварийное состояние - категория технического состояния конструкции или Памятника в целом, характеризующаяся повреждениями и деформациями, свидетельствующими об исчерпании несущей способности и опасности обрушения (необходимо проведение противоаварийных мероприятий).

Степень повреждения - установленная в процентном отношении к нормативным значениям доля снижения несущей способности конструкции или Памятника в целом.

Несущие конструкции - строительные конструкции, воспринимающие эксплуатационные нагрузки и воздействия и обеспечивающие пространственную устойчивость Памятника.

Нормальная эксплуатация - использование отдельных конструкций или Памятника в целом, не допускающее появления и развития факторов, ухудшающих их техническое состояние.

Мониторинг технического состояния зданий и сооружений - система наблюдений, прогноза и рекомендаций, осуществляемая путем отслеживания изменений параметров технического состояния и эксплуатационных качеств Памятника, с целью обеспечения безопасного функционирования и своевременного выявления факторов, ухудшающих техническое состояние.

Консервация - научно-исследовательские, изыскательские, проектные и производственные работы, проводимые в целях предотвращения ухудшения технического состояния конструкций или Памятника в целом, в том числе противоаварийные работы.

Реставрационный ремонт - научно-исследовательские, изыскательские, проектные и производственные работы, проводимые в целях поддержания безопасного эксплуатационного состояния конструкции или Памятника в целом без изменения его индивидуальных особенностей, закрепленных предметом охраны.

Реставрация Памятника - научно-исследовательские, изыскательские, проектные и производственные работы, проводимые в целях сохранения и выявления элементов и аспектов историко-культурной ценности объекта культурного наследия.

Приспособление объекта культурного наследия для современного использования - научно-исследовательские, проектные и производственные работы, проводимые в целях создания условий для современного использования объекта культурного наследия без изменения его индивидуальных особенностей, закрепленных "Предметом охраны".

3. Общие положения

3.1. Инженерно-технические исследования должны проводиться специализированными организациями, имеющими соответствующие разрешительные документы в соответствии с действующим законодательством РФ.

3.2. Организации, проводящие исследования, должны иметь квалифицированных (аттестованных) сотрудников с опытом работы по проведению инженерных исследований и изысканий на Памятниках.

3.3. Организации, проводящие исследования, могут иметь собственную лабораторную и приборную базу или привлекать к проведению отдельных видов исследовательских работ специализированные лаборатории. Все используемые приборы и лабораторное оборудование должны быть сертифицированы и поверены в установленном законом порядке.

3.4. Обследование объектов культурного наследия следует проводить преимущественно неразрушающими методами. Все вскрытия, зондирования и другие воздействия на конструкции Памятника должны проводиться в строгом соответствии с программой исследований.

3.5. Для обеспечения сохранности недвижимых памятников истории и культуры необходимо организовать мониторинг их технического состояния. При выполнении реставрационных, ремонтных и др. работ мониторинг организуется до начала работ. Временной период функционирования мониторинга должен позволить определить тенденции и интенсивность развития процессов.

3.6. Структура мониторинга и интенсивность обследований должна определяться в зависимости от цели организации мониторинга и состояния объекта, определяемого техническим заключением или по результатам наблюдений за памятником, осуществляемых эксплуатирующими организациями. Обследование конструкций должно производиться не реже 1 раза в 5 лет.

3.7. Состав и содержание инженерно-технических исследований определяются техническим заданием Заказчика с привлечение при необходимости пользователя и др. организаций (рекомендуемая форма технического задания приведена в приложении 1). Техническое задание должно быть обязательно увязано с документами, полученными Заказчиком (Пользователем) в государственных органах охраны памятников (охранным обязательством, заданием на проведение работ по сохранению объекта культурного наследия и т.д.)

4. Состав и этапы проведения инженерно-технических изысканий

4.1. Содержание работ

4.1.1. Комплексные инженерно-технические исследования Памятника включают:

- обследование элементов или всего комплекса оснований и фундаментов с определением их состояния и несущей способности;

- обследование несущих и ограждающих конструкций, включая определение конструктивного выполнения, характеристик материалов и несущей способности;

- обмерные работы;

- материаловедческие исследования, включая определение физических, физико-химических, физико-механических характеристик материалов и их повреждений, вызванных различными факторами;

- изучение температурно-влажностного режима объекта;

- инженерно-экологические изыскания;

- мониторинг различных параметров объекта в период проведения исследовательских, проектных и реставрационных работ.

4.1.2. Этапы инженерного обследования согласно [5] увязываются с разделами состава научно-проектной документации согласно Приложению 2 СРП 2007.1 следующим образом:

- подготовка к проведению обследования и предварительное (визуальное) обследование проводятся в процессе предварительных работ;

- детальное обследование проводится в процессе комплексных научных исследований.

4.1.3. На различных этапах исследований Памятников разрабатываются, как правило, следующие виды исследовательской документации, отражающей техническое состояние объекта:

- на этапе "подготовка к проведению обследования и предварительное (визуальное) обследование" проводят подготовительные мероприятия и обследование, позволяющие составить: Акт технического состояния объекта культурного наследия и (или) отчет о предварительном инженерном обследовании;

- на этапе "детальное обследование", проводят исследования, позволяющие составить: Техническое заключение по результатам инженерного обследования, включая отчеты по всем частям исследования (диагностики состояния материалов, исследования температурно-влажностной среды, экологического состояния и др.);

- на этапе производства ремонтно-реставрационных работ - отчёт о дополнительном инженерном обследовании, конструкций и материалов;

- после производства ремонтно-реставрационных работ на памятнике: Научно-реставрационный отчёт о проведённых реставрационных работах.

Отчёты по результатам мониторинга различных параметров (напряженно-деформированного состояния, температурно-влажностных режимов и др.) включающие прогнозы развития процессов и рекомендации методов устранения их негативного влияния выполняются в процессе производства ремонтно-реставрационных работ и эксплуатации объектов культурного наследия.

4.1.4. Объём и состав работ, выполняемых в процессе инженерно-технических исследований, должен определяться Программой, формируемой в каждом случае в зависимости от поставленных цели и задач, а также состояния и категории сложности Памятника при обязательном соблюдении существующих норм, обеспечивающих достоверность получаемой информации. Программа работ выполняется исполнителем и согласовывается с Заказчиком.

4.1.5. Ответственность за формирование отчётов, достоверность изложенной в них информации, правильность выводов и целесообразность рекомендаций несут ответственные исполнители отчётов.

4.2. Предварительные работы

4.2.1. Предварительные работы включают в себя следующие подэтапы обследования [5]:

- подготовка к проведению обследования;

- предварительное обследование.

4.2.2. Предварительные работы предусматривают:

(предварительные исследования предполагают осмотр Памятника, его элементов и др.: п.п. 6.1 - 6.10 СП 13-102-2003, или МДС 11-17.2004 п.п. 6.1 - 6.10 "Правила обследования зданий, сооружений и комплексов богослужебного и вспомогательного назначения")

- ознакомление с объектом и разработка состава планируемых работ;

- ознакомление с ранее выпущенной исследовательской, проектной и исполнительной документацией по объекту обследования;

- определение категории сложности объекта обследования и составление соответствующего акта;

- сбор необходимой исходно-разрешительной документации;

- выполнение предварительного (визуального) обследования памятника;

- составление акта технического состояния объекта культурного наследия (рекомендуемая форма акта приведена в Приложении 2) и (или) технического отчета о предварительном инженерном обследовании;

- составление программы обследования на основе проведенных предварительных работ и технического задания Заказчика.

4.2.3. При выявлении на этапе предварительных работ аварийного технического состояния объекта (частей объекта), об этом следует незамедлительно поставить в известность Заказчика и государственный орган охраны памятников. В таком случае акт технического состояния объекта культурного наследия служит основанием для разработки проекта первоочередных противоаварийных мероприятий. К дальнейшим исследованиям приступают, как правило, после реализации комплекса противоаварийных мероприятий.

4.2.4. В программе обследования указываются цели и задачи исследований, состав и объём работ, методика их проведения, места расположения вскрытий. Программа согласовывается с Заказчиком и, при необходимости, с государственными органами охраны памятников.

4.2.5. Отчёт о предварительном инженерном обследовании выполняется, как правило, для укрупненной оценки объёмов ремонтно-реставрационных работ, в качестве обоснования для укрупненных сметных расчётов. Отчёт составляется на основе тщательного визуального обследования в комплексе с основными замерами конструкций.

4.2.6. Формулируется или уточняется цель и определяется или уточняется структура мониторинга Памятника. Уточнения проводят при наличии ранее организованного мониторинга.

4.3. Детальные инженерно-технические исследования

4.3.1. Детальное обследование производится на основании программы работ, составляемой по результатам предварительных исследований, и может быть сплошным (полным) или выборочным.

4.3.2. Сплошное обследование проводят, когда:

- имеются деформации здания, превышающие допустимые нормативные величины;

- обнаружены многочисленные дефекты основных конструкций, снижающие их несущую способность;

- планируется или ведётся производство работ по реставрации и приспособлению здания;

- возобновляются работы по реставрации и приспособлению здания, прерванные на срок более трёх лет без мероприятий по консервации;

- в однотипных конструкциях обнаружены неодинаковые свойства материалов;

- выявлены изменения условий эксплуатации под воздействием обстоятельств типа техногенных процессов и пр.

4.3.3. Выборочное обследование проводят:

- при достаточности обследования отдельных конструкций или участков здания;

- при обследовании однотипных конструкций (объём выборочно обследуемых конструкций должен определяться программой работ, но во всех случаях не менее 10% однотипных конструкций и не менее трёх).

4.3.4. Детальное обследование конструкций включает:

- выполнение инструментальных обмеров отдельных конструкций, их элементов, узлов сопряжений и конструктивных деталей, в том числе в шурфах и зондажах;

- выявление мест ранее производившихся ремонтов, перестроек, пристроек, усилений или замены конструкций;

- инструментальное определение параметров дефектов и повреждений (ширины раскрытия трещин, смещений, прогибов и т.п.);

- графическую и/или фотофиксацию мест расположения и характера дефектов и повреждений (в случае выполнения фотофиксации обязательно составляется схема фотофиксации с указанием точек и направления фотосъёмки);

- проведение натурных испытаний конструкций (в случае необходимости);

- определение фактических прочностных и деформационных характеристик материалов, из которых выполнены основные строительные конструкции и их элементы;

- определение реальных эксплуатационных нагрузок и воздействий, воспринимаемых конструкциями на момент обследования, при необходимости, с учётом возможного влияния деформаций грунтов основания;

- определение реальной расчётной схемы здания или сооружения и его отдельных конструктивных элементов;

- определение расчётных усилий в конструкциях, воспринимающих существующие и, в случае приспособления здания, проектируемые эксплуатационные нагрузки;

- расчёт несущей способности конструкций и частей здания с учётом результатов обследования;

- камеральную обработку и анализ результатов обследования и поверочных расчётов;

- определение причин появления дефектов и повреждений в конструкциях;

- составление технического заключения с выводами о техническом состоянии конструкций по результатам обследования;

- диагностику состояния материалов конструкций;

- результаты инженерно-экологических изысканий;

- разработку рекомендаций по обеспечению требуемых величин прочности и деформационной стойкости конструкций или по ограничению нагрузок, допускаемых на существующие конструкции, а также рекомендаций по защите конструкций от коррозии.

4.3.5. Работы по обследованию фундаментов и инженерно-геологическому исследованию грунтов проводятся в случаях, когда:

- обнаружены признаки характерных деформаций, вызванных неблагополучным состоянием фундаментов здания (сооружения) или грунтов основания;

- проектируемые при приспособлении здания нагрузки на грунты основания превышают существующие более, чем на 5 %.

4.3.6. Микробиологические исследования проводятся при: обнаружении биоповреждений строительных материалов в виде каверн, отверстий, деструкции поверхности, темных пятен, наличия налетов, плесени, грибковых поражений; с целью разработки мероприятий по устранению дефектов и предупреждению этих биопоражений в дальнейшем.

4.3.7. Инженерно-экологическое изыскание выполняется для оценки экологического состояния:

- конструкций и помещений памятника;

- локальных исторически сложившихся территорий, прилегающих к памятнику или ансамблю;

- грунтового массива в случае приспособления памятника для современного использования со строительством пристройки или с углублением подвала. Работы выполняются по стандартной методике в соответствии с рекомендациями приложения 8.

4.3.8. Исследования вибродинамических воздействий техногенного характера проводятся при: обнаружении колебаний конструкций Памятника или шума (гула) в замкнутых объёмах помещений, а также при расположении техногенных источников вибрационных и динамических воздействий вблизи Памятника.

Наиболее типичные источники воздействий:

трамвай, проходящий на расстоянии менее 30 м;

электрички и иные железнодорожные составы, проходящие на расстоянии менее 50 м;

метрополитен - на расстоянии 15 м до стенки тоннеля и на глубине менее 10 м;

поток грузового и городского транспорта при плохом состоянии мостовых - менее 20 м;

источники дробления, сортировки или вибрационной выгрузки, перемещения инертных или зерна - на расстоянии менее 100 м;

ковочное и прессовое оборудование - на расстоянии менее 100 м;

насосы, градирни или иное перекачивающее оборудование - на расстоянии менее 50 м.

Для высоких сооружений (колокольни, шпили, стелы и пр.) наиболее опасным динамическим воздействием, как правило, является ветровое, особенно при несимметричном сечении сооружения или с углами, изломами и т.п.

Вибрационные воздействия на храмовые колокольни могут создаваться при работе крупных колоколов, установленных без виброгасителей.

4.3.9. В качестве вспомогательных материалов для указанных в п.п. 4.1 и 4.2 исследований привлекаются:

- исторические сведения о природно-технических условиях;

- данные инженерно-геологических изысканий;

- объёмные изображения, полученные в результате обмеров;

- данные архитектурных исследований.

4.3.10. Отдельные виды перечисленных работ могут не включаться в программу обследования в зависимости от специфики объекта обследования, его состояния и задач, определённых техническим заданием.

4.4. Обмерные работы при инженерно-технических исследованиях

4.4.1. Обмерные работы (обмеры) при инженерно-технических исследованиях проводятся, при необходимости, с целью получения геометрических данных, необходимых для:

- определения или уточнения конструктивного выполнения Памятника;

- подготовки исходных данных для проведения расчётов конструкций Памятника;

- графической фиксации состояния Памятника;

- подготовки исходных графических материалов для проведения проектных работ.

4.4.2. Состав (виды и объёмы) обмерных работ, их детализация, точность и технические условия определяются Техническим заданием, утвержденным Заказчиком и Программой, составленной Исполнителем работ.

4.4.3. Обмерные работы выполняются в два этапа:

- полевые работы (инструментальный сбор геометрических характеристик Памятника);

- камеральные работы (обработка полученных данных, составление графических материалов - схем, чертежей, трёхмерных моделей и т.п.).

4.4.4. Обмеры конструкций Памятника, выполняемые, в том числе, в зондажах и шурфах, в зависимости от требуемой степени детализации необходимых графических материалов, разделяются на следующие виды:

- схематические;

- архитектурные;

- архитектурно-археологические.

4.4.5. Схематические обмеры конструкций выполняют для определения основных габаритов памятника и включают:

- габаритных (горизонтальных и вертикальных) размеров сооружения;

- размеры пролётов и шага видимых несущих конструкций;

- основные геометрические формы и размеры несущих конструкций.

4.4.6. Архитектурные обмеры конструкций выполняются с целью получения графических материалов для проведения инженерно-технических расчетов, получения исходной графической основы, проведения проектных работ. Результаты архитектурных обмеров состоят, как правило, из чертежей поэтажных планов, разрезов, фасадов, внутренних интерьеров, трехмерных построений и моделей, чертежей отдельных конструкций Памятника. На чертежи, выполненные по архитектурным обмерам, наносятся:

- фактические контура конструкций памятника с учетом их геометрической формы и положения;

- размеры и высотные отметки конструкций;

- результаты измерений соосности опорных конструкций, величин прогибов, изгибов, отклонений от вертикали, выпучивания, перекосов, смещений, сдвигов и т.д.

4.4.7. Архитектурно-археологические обмеры конструкций включают в себя объёмы архитектурных обмеров конструкций, дополнительно к которым должны быть представлены:

- места расположения трещин, разломов и величины их раскрытия (в каменных и железобетонных конструкциях);

- места расположения и величины коррозионных повреждений; результаты измерений прямолинейности сжатых элементов, искривлений, провисаний, состояние элементов с резкими изменениями сечений, фактической длины; способы соединения стыкуемых элементов; размещение, количество и диаметр заклепок или болтов (в металлических конструкциях);

- места расположения и величины: искривлений и коробления элементов, расстройства стыков и разрывов в поперечных сечениях элементов или трещин по их длине; участков биологического поражения древесины (в деревянных конструкциях);

- наличие, расположение, количество и класс арматуры; признаки и интенсивность коррозии арматуры и закладных деталей, а также состояние защитных слоёв (в железобетонных конструкциях).

4.4.8. Обмеры могут выполняться одним или комбинацией нескольких методов измерений. Для выполнения обмерных работ, в зависимости от их вида и объёма, применяют измерительные инструменты и оборудование, позволяющие получать линейно-угловые и координатные данные соответствующего класса точности. Все применяемые инструменты и приборы должны быть сертифицированы и поверены в установленном законом порядке.

4.4.9. Создание геодезического обоснования и обмерные работы по недвижимым Памятникам выполняются с применением и обязательным соблюдением правил прикладной геодезии.

4.4.10. Результатами обмерных работ, в зависимости от требуемой Техническим заданием или Программой работ степени детализации, являются обмерные схемы, обмерные чертежи Памятника или его частей, чертежи отдельных конструктивных элементов, трёхмерные изображения.

4.4.11. Обмерные чертежи включают в себя, как правило, поэтажные планы и разрезы, с нанесёнными на них конструкциями, фасады, интерьеры Памятника, чертежи отдельных конструктивных или декоративных элементов, узлы и детали конструкций, шаблоны.

4.4.12. В случаях, если здание имеет ломаную или круглую в плане конфигурацию, следует выполнять развёртки стен.

4.4.13. В случае если линия разреза и плоскость примыкающего фасада совпадают, необходимо совмещать чертежи фасадов и разрезов.

4.4.14. В случаях, если на фасадах и интерьерах имеются фрагменты, загораживаемые конструктивными или архитектурными элементами (например, колоннами портика) и имеющие значимую информацию, такие фрагменты приводятся на дополнительных чертежах.

4.4.15. При объединении чертежей фасадов нескольких сооружений, расположенных вдоль одной линии, в один чертеж, между ними наносится линия рельефа и информация, взятая с топографического плана. Сами фасады строятся с учетом их взаимного высотного расположения в системе высот Памятника.

4.4.16. При необходимости, в состав обмерных работ могут быть включены требования по обмерам внутренних инженерных сетей и коммуникаций Памятника (привязки и схемы расположения трубопроводов, дымовых и вентиляционных каналов, точек подключения и т.д.).

4.4.17. При необходимости, а так же в случае, когда Памятник состоит из нескольких сооружений выполняется топографический план территории.

4.4.18. Для работы в компьютерных программах, проведения расчетов, анализа состояния конструкций и основания памятника, ведения объемного компьютерного проектирования, на основе результатов обмерных работ выполняется 3-мерная компьютерная копия памятника, включающая в необходимых случаях выявленные дефекты, результаты обследований конструкций, основания и грунтов.

4.4.19. Обмерные работы Памятника необходимо выполнять в единой планово-высотной системе.

4.4.20. Масштаб компьютерных построений чертежей и моделей по данным обмеров должен быть 1:1.

Рекомендованные масштабы печати чертежей:

Планы, разрезы, фасады 1:50 - 1:100

Топографический план 1:200 - 1:500

Фрагменты 1:20

Узлы и детали 1:5 - 1:10

Шаблоны 1:1

В целях наиболее полного и наглядного отражения особенностей конструктивных элементов Памятника масштабы чертежей могут быть изменены.

4.4.21. В случае представления результатов инженерно-геодезических и обмерных работ в электронном виде, форматы компьютерных файлов должны оговариваться в Техническом задании.

5. Обследование технического состояния основания и фундаментов

5.1. Обследования основания и фундаментов Памятников следует выполнять в случаях:

- наличия неблагоприятных результатов прогноза развития процессов по данным мониторинга;

- наличия дефектов, указывающих на неблагополучное состояние основания и фундаментов, что должно быть зафиксировано в акте технического состояния Памятника;

- изменения нагрузок при планируемом приспособлении Памятника;

- возможных негативных техногенных воздействий на Памятник, включая прилегающую к нему зону.

5.2. Перед проведением обследований должны быть изучены проектные и архивные материалы, касающиеся инженерно-геологических условий площадки и территории Памятника в естественных границах.

5.3. Для обследования фундаментов и грунтов основания производится, как правило, откопка шурфов на 0,3 - 0,5 м ниже отметки подошвы фундаментов, при необходимости, с выборочной локальной подрезкой подошвы. Количество шурфов назначается таким образом, чтобы они располагались у фундаментов различного вида и размеров, у каждого типа конструкции и позволяли определить причины появления деформаций Памятника или его элементов. В случае обнаружения деструктированного состояния фундаментов с возможностью вывала кладки, устраивается крепь шурфа или проходка прекращается и его положение переносится.

5.4. При обследовании конструкций фундаментов определяются их геометрические размеры, материалы конструкций, состояние, прочностные характеристики материалов. Для определения глубины погружения железобетонных и металлических свай использовать геофизические методы, деревянных свай - наклонное статическое или динамическое зондирование.

5.5. При обследовании оснований, при необходимости, могут производиться:

- отбор проб грунта в зоне подошв фундаментов;

- инженерно-геологические скважины глубиной ~ 6 - 15 м с отбором проб грунтов и подземных вод;

- полевые испытания грунтов с помощью статического, электроконтактного, динамического зондирования или другими методами.

Глубина скважин назначается в зависимости от нагрузок на фундаменты, в соответствии с требованиями нормативной документации [4]. В случае расположения фундаментов на техногенных грунтах, указанные грунты проходятся на всю толщу.

5.6. В случае обнаружения под подошвой фундамента деревянных лежней, свай или погребенных конструкций они должны быть детально обследованы с оценкой их влияния на работу основания Памятника.

5.7. Лабораторные испытания грунтов должны выполняться в соответствии с действующими стандартами [22, 23].

5.8. Графические материалы обследований должны быть представлены в виде разрезов по каждому шурфу с указанием конструкции и размеров фундаментов и геолого-литологического разреза с указанием уровней и условий залегания инженерно-геологических элементов грунтов и подземных вод.

5.9. По результатам выполненных работ определяется расчётные сопротивления грунтов основания и расчётные сопротивления материалов фундаментов. На основании полученных данных производятся расчёты фундаментов и грунтов основания.

5.10. Необходимость археологического сопровождения работ при проходке шурфов определяется Программой обследования.

6. Детальное обследование технического состояния конструкций

6.1. Каменные конструкции

6.1.1. При обследовании каменных конструкций устанавливаются: тип конструкций, материалы кладки, тип кладки, размеры камня и толщина швов, наличие и характер деформаций и повреждений, состояние материалов (см. раздел 8 настоящей главы свода правил) и прочностные характеристики кладки.

6.1.2. Состояние наружных слоёв кладки может определяться по результатам визуального обследования с обмером дефектов и повреждений. Учитывая, что каменные конструкции зданий и сооружений исторической застройки имеют в основном большую толщину, состояние наружных и внутренних слоев кладки может существенно отличаться. Для определения состояния внутренних слоёв кладки рекомендуется использовать преимущественно неразрушающие методы (геофизические методы, зондирование с применением приборов типа эндоскоп и т.п.).

6.1.3. Для оценки прочностных характеристик кладки Памятников целесообразно использовать неразрушающие методы. Рекомендуется применение приборов, основанных на методе упругого отскока или других [39], специализированных и тарированных для определения прочностных характеристик камня и раствора.

6.1.4. Участки кладки, имеющие наружные повреждения, не должны использоваться для проведения испытаний. Расчётное сопротивление в каждой точке определяется в соответствии с действующими нормативными документами [8]. Расчётное сопротивление каменной кладки рассматриваемого типа принимается по среднему значению, определенному с вероятностью 0,95.

Рекомендуется выполнять неразрушающее испытание не менее, чем в 1 точке на каждые 10 - 15 м² (в зависимости от однородности кладки), при этом осуществлять не менее 5 проб камня и растворов в каждой точке.

6.1.5. Установление наличия металлических элементов внутри кладки (в т.ч. внутренних связей) рекомендуется выполнять электромагнитными приборами.

6.2. Металлические конструкции

6.2.1. При обследовании металлических конструкций устанавливаются: тип конструкций, их конструктивные схемы и типы соединений элементов; геометрические размеры конструкций и сечения их элементов; наличие и характер деформаций и повреждений конструкций, элементов и узлов соединений; физико-механические характеристики металла; технологические особенности изготовления конструкций.

6.2.2. Обследования металлических конструкций необходимо выполнять в соответствии с общими нормативными требованиями и рекомендациями [6, 9, 14]. При этом следует учитывать, что металлические конструкции исторических зданий и сооружений, зачастую выполнены с применением чугуна, кованого железа (до конца XIX в.), цветных металлов и сплавов, а также металлопроката, выполненного на рубеже XIX - XX вв. и в первой половине XX в.

6.2.3. Для выявления параметров, дефектов и повреждений, осуществляется осмотр и обмеры конструкций, включая узлы соединений элементов.

6.2.4. Для определения степени коррозионного повреждения металлоконструкций, выполняются локальные расчистки поверхностей элементов, при этом следует учитывать, что наиболее подвержены коррозии элементы металлоконструкций в местах их контакта с кладкой или иными материалами.

6.2.5. Контроль состояния заклепок и болтов нормальной и повышенной точности выполняется путем простукивания молотком массой - 0,2 - 0,5 кг, зазоры между листами пакета проверяются с помощью щупов, толщиной 0,1 - 0,5 мм.

6.2.6. Выявление мелких трещин различного происхождения может выполняться путём расчистки и протравливания поверхности металла. Для выявления скрытых дефектов в особо ответственных узлах следует использовать физические методы контроля.

6.2.7. Определение механических характеристик металла конструкций Памятника, как правило, затрудненно связи со сложностью отбора проб. Для оценки прочностных характеристик металла могут быть использованы неразрушающие методы. Рекомендуется в случае невозможности проведения испытаний принимать расчётное сопротивление на растяжение, сжатие и изгиб кованого железа - 120 МПа, стального проката - 165 МПа, расчетное сопротивление чугуна на сжатие - 120 МПа.

6.2.8. В случае возможности отбора проб металла без снижения несущей способности конструкции, осуществляется изготовление и испытание образцов с целью определения их физико-механических характеристик и, при необходимости, химического состава.

6.2.9. Определение расчётных сопротивлений производится в соответствии с требованиями, содержащимися в нормативных документах [6, 14, 27, 28, 29].

6.2.10. Для оценки возможности электросварки стали, производится вычисление углеродного эквивалента по результатам химического анализа, который не должен быть более 0,62 (см. [14] приложение В). Необходимо учитывать, что выполнение надежной сварки кованого железа и пудлинговых сталей середины XIX - начала XX вв. практически невозможно.

6.2.11. Определение усилий в элементах воздушных связей рекомендуется проводить путём оценки частоты собственных колебаний.

6.3. Деревянные конструкции

6.3.1. При обследовании деревянных конструкций устанавливаются: тип конструкций, их конструктивные схемы и типы соединений элементов; геометрические размеры конструкций и сечения их элементов; условия работы конструкций; наличие и характер деформаций и повреждений конструкций, элементов и узлов соединений; влажность и прочностные характеристики древесины [6, 10].

6.3.2. При определении условий работы устанавливается температурный и влажностный режим, при котором эксплуатируются конструкции, выявляются участки древесины с недопустимыми атмосферными, конденсационными и техническими увлажнениями; при этом особое внимание следует обращать на узлы опирания деревянных элементов на фундаменты, каменные стены и т.п.

6.3.3. При обследовании узловых и стыковых соединений следует определять: конструктивную схему соединения (в том числе имеющиеся эксцентриситеты), геометрические параметры соединяемых элементов конструкций, положения и параметры соединительных элементов (гвоздей, нагелей, болтов, накладок и т.п.), состояние соединений (плотность прилегания, наличие сколов, смятий и т.п.)

6.3.4. Для оценки состояния конструкций следует определять: наличие видимых повреждений (разрушения, потеря устойчивости, прогибы, раскрытия трещин и др.), влажность [33], степень биологического, огневого, коррозионного поражения, наличие защитных пропиток.

6.3.5. Признаками биологического поражения являются: наличие плодовых тел на поверхности элементов, изменение цвета, глухой звук при простукивании, разрыхление древесины, наличие совокупности ходов и буровой муки.

6.3.6. В связи с отсутствием данных об изменении прочности древесины во времени, расчётное сопротивление древесины конструкций, не имеющих биологических повреждений, рекомендуется принимать, как для новой древесины, но не выше второго сорта, в соответствии с действующими нормативными документами [10]. При наличии поверхностного повреждения древесины гнилью размеры расчётного сечения уменьшаются на толщину поражённого слоя и, если среда влажная и древесина повреждена мицелием, при расчёте конструкций следует уменьшать расчётные сопротивления древесины путём введения коэффициента 0,8 [6]. При необходимости и возможности отбора проб, предел прочности древесины при сжатии вдоль и поперек волокон, изгибе, местном смятии и скалывании могут определяться лабораторным путём в соответствии с требованиями нормативной документации [30, 31, 32, 35, 36].

6.3.7. В связи с ограниченным количеством вскрытий, выполняемых при проведении обследования памятников, допускается:

- определять конструктивное выполнение и оценку состояния скрытых конструкций по внешним признакам с использованием приборов типа эндоскоп, оснащенных миниатюрной телекамерой;

- выявлять наличие и размеры биохимических повреждений путем сверления отверстий и анализа состояния стружки.

6.4. Бетонные и железобетонные конструкции.

6.4.1. При обследовании бетонных и железобетонных конструкций устанавливаются: тип конструкций, их конструктивные схемы и типы соединений элементов; условия работы конструкций; геометрические размеры конструкций и сечения их элементов; схемы армирования; наличие и характер деформаций, элементов и узлов соединений конструкций; влажность и прочностные характеристики материалов конструкций. Работы должны выполняться в соответствии с общими требованиями, содержащимися в нормативной литературе [7, 13].

6.4.2. Оценка состояния конструкций по внешним признакам производится на основе определения наличия следующих дефектов: трещин и прогибов, отколов и разрушений, следов коррозии, отслоения защитного слоя, протечек и промасливания бетона, зон с неплотной рыхлой структурой бетона, выпучивания арматуры, следов огневого воздействия и др.

6.4.3. При детальном обследовании состояния конструкций, при необходимости, устанавливают состояние антикоррозионной защиты, глубину коррозии арматуры и карбонизации бетона, а также плотность, влажность, водопоглощение, водопроницаемость и пористость [42].

6.4.4. Для определения диаметра и расположения арматурных стержней, а также толщины защитного слоя бетона рекомендуется применение преимущественно неразрушающих методов электромагнитного зондирования [46], позволяющих определить все указанные параметры. Для уточнения полученных данных допускается выполнять локальные зондажи на глубину защитного слоя бетона.

6.4.5. Прочность бетона рекомендуется определять преимущественно механическими методами неразрушающего контроля по [43] и ультразвуковым методом [45]. Для бетонов конструкций исторической застройки в настоящее время отсутствуют достоверные корреляционные зависимости, позволяющие произвести оценку прочностных характеристик бетона неразрушающими методами, что объясняется наличием бетонов различных составов и технологий изготовления. В связи с этим рекомендуется осуществлять корректировку существующих тарировочных зависимостей для современных бетонов путем выполнения выборочной оценки прочности бетона с помощью отбора и лабораторного испытания кернов в соответствии с действующими нормативными требованиями [41].

6.4.6. Количество испытаний, проводимых методами неразрушающего контроля, для каждого конструктивного элемента зависит от состояния бетона и вида конструкции и определяется Программой исследований на основе стандартных методик. По результатам испытаний определяют условный класс бетона по прочности на сжатие с обеспеченностью 0,95 [13].

Рекомендуется выполнять испытания для плоскостных конструкций не менее, чем в 1 точке на каждые 3 - 5 м² поверхности, для протяженных конструкций - не менее, чем через 3 - 4 м по длине конструкций. При проведении испытаний в каждой точке должно быть выполнено не менее 5 проб.

6.4.7. Степень коррозии арматуры при сплошной равномерной коррозии определяется по толщине слоя ржавчины, при язвенной - измерением глубины отдельных язв. По результатам замеров определяются остаточные сечения стержней.

6.4.8. Определение глубины карбонизации бетона производят по изменению величины водородного показателя pH по глубине скола бетона. Для этого на скол бетона наносят 0,1 % - раствор фенолфталеина в этиловом спирте, после чего карбонизированная зона приобретает ярко-малиновую окраску.

6.4.9. Для определения прочности арматуры из конструкций, при необходимости, вырезают образцы и испытывают в лабораторных условиях по [47], при этом нормативные и расчетные сопротивления определяются согласно [6, 7].

6.4.10. Допускается ориентировочное определение прочности арматуры по рисунку профиля стержней и возрасту конструкций [6].

Расчётное сопротивление гладкой арматуры, возраст которой установить не удается, в случае невозможности проведения её испытания следует принимать 155 МПа.

6.4.11. При обследовании конструкций, подвергшихся воздействию пожара, возможное снижение прочности бетона и арматуры определяется в соответствии с требованиями [6].

6.5. Поверочный расчет конструкций

6.5.1. Определение несущей способности конструкций должно проводиться с учётом требований [11] для определения нагрузок и воздействий, а также требований строительных норм и правил при расчете грунтов основания [5], элементов каменных, металлических, деревянных и железобетонных конструкций [7 - 10].

6.5.2. Геометрические параметры конструкций, нагрузки, прочностные характеристики материалов должны быть приняты по результатам выполненных обследований, при этом в обязательном порядке необходим учёт выявленных дефектов и повреждений, влияющих на несущую способность конструкций.

6.5.3. Расчёт может носить локальный характер для определения несущей способности отдельных конструктивных элементов или общий для оценки напряженно-деформированного состояния конструкций Памятника в целом.

6.5.4. Расчёты отдельных конструктивных элементов (простенков, столбов, балок, арок, сводов и т.п.) выполняются по стандартным методикам в объёмах, определённых Программой исследований.

6.5.5. Расчет зданий и сооружений в целом, как единой системы, выполняется в тех случаях, когда может быть обоснованно выбрана расчётная схема, позволяющая с достаточной достоверностью определить усилия в элементах.

Расчет зданий и сооружений в целом как единой системы с учетом взаимодействия с грунтом основания выполняется для оценки общего состояния Памятника в тех случаях, когда локальные расчеты не позволяют с достаточной достоверностью оценить напряженно-деформированное состояние и общую устойчивость Памятника, а также определить причины возникновения повреждений.

6.6. Диагностика биологических повреждений материалов конструкций

6.6.1. Микробиологические, микологические, альгологические, лихенологические и аэромикробиологичекие исследования, как правило, производятся совместно с изучением влажностного режима конструкций и воздушной среды (см. п. 8 настоящей главы). Следует учитывать, что развитие микроорганизмов на наружных стенах и в неотапливаемых памятниках имеет сезонную динамику, связанную с колебаниями влажностного режима.

6.6.2. Натурное обследование предполагает:

- выявление и фиксацию участков строительных конструкций и материалов с видимыми повреждениями, возникновение которых может быть связано с развитием микроорганизмов, водорослей, лишайников, высших растений или совместного действия с другими факторами;

- инструментальные исследования развития микроорганизмов непосредственно на поверхности материалов конструкций (производятся при помощи стереоскопических и портативных микроскопов).

По результатам натурного обследования составляется схема отбора образцов для лабораторных исследований и картограмма биоповреждений.

6.6.3. Лабораторные исследования предполагают:

- микроскопические исследования отобранных образцов;

- посев на питательные среды и выделение культур микроорганизмов.

Рекомендации по составу лабораторных микробиологических исследований и применяемому оборудованию даны в Приложении 7.

6.6.4. По результатам выполненных работ составляется заключение с указанием диагностированных биологических повреждений и рекомендациями по предотвращению их дальнейшего возникновения и санации материалов конструкций.

6.7. Диагностика структурно-фазового состояния материалов

6.7.1. Основной целью диагностики структурно-фазового состояния материалов является определение вида повреждения материала в следствии происходивших физико-химических процессов и получение комплекса качественных и количественных характеристик, отражающих характер деструктивных процессов, происходящих в материалах, в объеме необходимом для диагностики состояния, определения причин возникновения повреждений и разработки проекта реставрации памятника.

6.7.2. При исследовании материала требуется определять: степень, вид увлажнения, характер взаимодействия "материал-вода", фазовый и химический состав, степень и вид загрязнения, морфологию, микросруктурную, химическую и геохимическую неоднородность, дефекты структуры, ресурс долговечности.

6.7.3. Отбор образцов для материаловедческих исследований проводится после обследования состояния памятника, фотофиксации мест повреждений и составления ведомости дефектов. Образцы отбирают из всех поврежденных участков с поверхности и по толщине материала (для определения глубины поражения) в виде микрокернов. Для каждого вида повреждений образцы отбирают не менее чем из трех характерных участков: из части пораженной коррозией, из части не пораженной коррозией и на участке между ними.

6.7.4. Как правило, методика проведение материаловедческих исследований в лаборатории включает следующие основные этапы:

- визуальную оценку общего состояния образца материала (под микроскопом), выбор однотипных и отличающихся по структуре участков для исследования проб;

- отбор и подготовку образцов для лабораторных исследований, осуществляемый согласно [48].

- выполнение физико-химических исследований в соответствии с [49, 50, 51] и общепринятыми методами работ на современном диагностическом оборудовании, например - сканирующем электронном микроскопе с химическим и фазовым анализатором и др.

Для диагностики возможно использовать несколько методов структурного физико-химического анализ: рентгеноспектральный микроанализ, электронная сканирующая микроскопия с разрешающей способностью 0,3 - 0,5 нанометров, дифференциально-термический анализ, кристаллографический анализ, инфракрасная спектроскопия, люминисцентный анализ и другие.

6.7.5. Степень и вид увлажнения определяется на объекте с использованием соответствующих приборов, а характер взаимодействия "материал - вода" определяется в лаборатории методами структурного физико-химического анализа.

6.7.6. Степень и вид загрязнения солями хлоридов - Cl^-; сульфатов - SO₄^2-, нитратов - NO^-₃ рекомендуется определять на объекте с использованием специальных приборов и экспресметодами для количественного и качественного анализа; содержание других загрязнителей в пробах материала - в лаборатории с использованием специальных приборов.

6.7.7. По результатам проведенных исследований составляется заключение, к которому должны быть приложены результаты приборных испытаний в виде распечаток таблиц и диаграмм с результатами химического анализа, фотографиями микроструктуры, рентгенограммами, дериватограммами и т.п. В заключение даются рекомендации по санации поврежденных конструкций, выбору превентивных и корректирующих мероприятий и материалов для реставрационных работ, подобранных по показателям совместимости.

7. Исследование температурно-влажностного состояния памятника

7.1. Область применения

7.1.1. Настоящий раздел Свода правил содержит общие положения о составе и порядке проведения исследований температурно-влажностного режима (далее - ТВР) зданий и сооружений культурного наследия.

7.1.2. Настоящий раздел Свода правил предназначен для применения специалистами реставрационных организаций, имеющих лицензию на право проведения исследований памятников архитектуры.

7.2. Общие положения. Особенности изучения температурно-влажностного режима Памятников

7.2.1. Температурно-влажностный режим объектов культурного наследия является динамической величиной, характеризуемой двумя составляющими: изменениями параметров микроклимата внутренних помещений и циклом изменений влажностного и температурного режимов материалов конструкций (в том числе стенопись).

7.2.2. Микроклимат (воздушный режим памятника) формируется под влиянием климатических изменений наружного воздуха, влажностного состояния конструкций и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (ОВК). Изучение и контроль воздушного режима памятника необходимы для оценки и оптимизации условий сохранности предметов интерьера, а также для условий сохранности конструкций и монументальной живописи.

7.2.3. ТВР конструкций формируется под влиянием метеоусловий (в том числе осадков), гидрогеологических условий и микроклимата памятника.

7.2.4. Основное оборудование, используемое для исследования ТВР конструкций памятника, предполагает неразрушающие методы контроля влажности строительных материалов. Одной из возможностей подобного изучения является применение контактных влагомеров и контактных термометров. Дополнительная информация о температуре поверхности конструкций может быть получена при помощи тепловизоров. В особенности это актуально для участков, недоступных для прямых замеров. Весовой (термогравиметрический) метод определения влажности материалов, не может рассматриваться в качестве основного, поскольку его применение связано с отбором образцов, то есть разрушением памятника. Весовой метод может служить только в качестве дополнительной меры, направленной на "тарировку" используемых влагомеров.

7.2.5. Результаты исследований строительными влагомерами представлены в условных единицах, величина которых будет различна в зависимости от типа влагомера и не совпадает с абсолютными значениями влажности, определяемыми весовым (термогравиметрическим) методом.

7.2.6. Нормальная (допустимая) влажность капиллярно-пористого материала (кирпича, белого камня), выраженная в весовых или объемных процентах, не может быть одинакова для различных памятников, отличающихся временем возведения, технологией изготовления материалов, степенью разрушения и т.д. Нормальной среднегодовой влажностью является сорбционная влажность материалов, соответствующая среднегодовой относительной влажности окружающего воздуха*. Это влажность, которую приобретает материал в результате сорбции водяных паров воздуха в отсутствие других источников увлажнения (капиллярный подсос, протечки кровли и т.д.).

_____________

* Значения нормальной влажности различаются весьма значительно. Так для современного кирпича они составляют 1 - 1,5 вес. %, в то время как для кирпича из ц. Покрова в Филях (XVII в.) могут превышать 5 - 6 вес. %.

7.2.7. Метод неразрушающего обследования тепловлажностного состояния конструкций архитектурного объекта основывается на выявлении пространственных и временных зависимостей распределения в них влаги и температуры. При подобном подходе учитываются, главным образом, не абсолютные значения влагосодержания материалов, а динамика их изменения на разных участках конструкций. Это позволяет установить основные источники увлажнения, наиболее уязвимые части конструкций, дать необходимые рекомендации по нормализации тепловлажностного режима памятника и оценить эффективность их реализации.

7.3. Предварительное обследование

7.3.1. Основной целью предварительного обследования является оценка состояния памятника и разработка первоочередных (противоаварийных) мероприятий по его нормализации, а также получение информации, необходимой для составления программы детальных инструментальных исследований памятника.

7.3.2. Необходимой частью предварительного обследования является обследование визуальное, направленное на оценку степени защищенности памятника от окружающей среды и определению возможных источников увлажнения. Визуальное обследование памятника предполагает выявление и фиксацию видимых дефектов и повреждений поверхностного слоя конструкций, а также дефектов и повреждений системы отвода воды от памятника (атмосферные факторы и гидрогеологические условия).

7.3.4. Степень эффективности системы отвода воды с кровли проверяется обследованием состояния поверхностей стен в верхних ярусах. В случае если вода с кровли напрямую увлажняет стену, то это проявляется в виде "мокрых" пятен или "потеков" на поверхности. В этом случае необходимо определить, являются ли выявленные проблемы следствием дефектов существующей системы или же следствием неэффективности самой системы как таковой в условиях данного памятника.

7.3.5. Показателем неэффективности работы отмостки является неудовлетворительное состояние цокольных частей стен, в частности, механические разрушения кладки, трещины, расслоения, темные (мокрые) пятна, биологические наслоения (мхи, лишайники, трава).

7.3.6. Основная задача при визуальном обследовании интерьеров здания заключается в определении факторов разрушения поверхности материалов кладки стен, а также в выявлении каких-либо закономерностей (тенденций) проявления зон влажности. В процессе обследования необходимо определить:

- есть ли разница в степени разрушения нижних частей стен, в сравнении с более высокими участками;

- есть ли разница в степени разрушения между конструкциями, ориентированными по разным сторонам света;

- есть ли разница в степени разрушения между ограждающими и внутренними конструкциями;

- присутствуют ли следы протечек (в особенности на верхних конструкциях: потолках, сводах, конхах и т.п);

- какие виды разрушения поверхности и на каких участках присутствуют (механические (слоистое, мучнистое), кристаллизация солей (солевые "бороды"), биоразрушения и т.д);

- в случае если обследование проводится в холодный период года, необходимо обратить особое внимание на оконные и дверные блоки, в частности, есть ли иней или конденсат на стеклах.

7.3.7. Предварительная оценка воздушного режима памятника должна включать разовые инструментальные замеры параметров внутреннего воздуха в объеме, необходимом для составления программы работ, включая схему размещения регистрирующих приборов.

7.3.8. Первоначальная оценка ТВР конструкций необходимо для того, чтобы оценить характер распределения влажности в кладке, определить возможные зоны влажности (тенденции в распределении влаги), и возможные участки стены с иными характеристиками (зоны, с резко отличающимися значениями влажности). Без этого невозможно в дальнейшем осуществить выбор участков для постоянных замеров. В процессе обследования необходимо провести максимально подробные замеры конструкций по всей доступной высоте с целью определения:

- каков максимальный разброс показаний влагомеров;

- существует ли какая либо закономерность в изменении уровня влагосодержания (по вертикали, в плане, дискретные влажные зоны).

7.3.9. Еще одним результатом предварительного инструментального обследования памятника может быть определение интервала нормальной (пороговой) влажности материалов конструкций, выраженной в условных единицах влагомера, используемого для исследований. Величина нормальной влажности соответствует результатам измерений на участках не доступных прямому увлажнению, выявленных при визуальном осмотре памятника.

7.3.10. При первоначальном обследовании весьма информативно применение тепловизора. Распределение температурных полей на внутренней и наружной поверхности конструкций даст возможность определения аномалий как температурного поля, так и связанных с температурами аномалий распределения влагосодержания. Выявление зон влажностных аномалий позволит при определении участков контроля влагосодержания в годовом цикле.

7.3.11. Кроме того, при предварительном обследовании необходимо провести разовые инструментальные замеры параметров ТВР внутреннего и наружного воздуха. Фиксацию параметров внутреннего воздуха следует провести максимально подробно во всех исследуемых объемах. Это даст возможность определить оптимальное расположение приборов для долговременного обследования.

7.4. Детальное инструментальное обследование ТВР конструкций

7.4.1. Определение участков (точек) для постоянных замеров в годовом цикле происходит на основании результатов предварительного инструментального обследования. Оптимальный набор участков должен, по возможности, охватывать все зоны влажности, существующие на участках конструкций, доступных для замеров.

7.4.2. Каждый участок представляет собой "вертикаль" на стене, состоящую из нескольких точек. Частота точек зависит от интенсивности изменения увлажненности конструкций. В случае если на памятнике установлены строительные леса, целесообразно проводить замеры по всей высоте стены.

7.4.3. Параллельно с замерами неразрушающими методами целесообразно произвести в тех же точках отбор проб. Сопоставление данных, полученных при помощи влагомеров с данными, полученными весовым методом, позволит в какой-то степени "откалибровать" влагомеры для данного конкретного памятника. В особенности это актуально для сильно засоленных конструкций.

7.4.4. Необходимо также на данном этапе определить точки контроля микробиологического состояния конструкций, поскольку микробиология является косвенной характеристикой тепловлажностного состояния. Точки контроля микробиологического состояния должны быть связаны с зонами различного увлажнения.

7.4.5. Если памятник имеет несколько этажей (включая повальные помещения или подклеты), то при выборе точек, необходимо соотносить вертикали между собой так, чтобы иметь возможность их последующего сравнения при анализе.

7.4.6. Особое внимание следует уделить участкам примыкания различного рода пристроек (места стыков стен), а также наиболее уязвимым деталям с точки зрения их теплотехнических характеристик. К таким узлам, прежде всего, относятся оконные и дверные проемы. Необходимо отслеживать температуру поверхности стекла, рамы, откосов на протяжении годового цикла, в особенности, в зимний период, всех окон и дверей, доступных для измерения.

7.4.7. Для возможности последующей объективной интерпретации, необходимо проводить два замера влажностного и микробиологического состояния конструкций в сезон. В случае необходимости возможно сокращение числа замеров в зимний и летний периоды до одного.

7.5. Детальное инструментальное обследование воздушного режима

7.5.1. Для фиксации параметров воздушного режима применяются две группы приборов: механические (психрометры, самописцы) и электронные. Электронные подразделяются на регистрирующие и записывающие. Первые рассчитаны на разовые замеры температуры и относительной влажности воздуха. Вторые (логгеры) предполагают накопительный характер сбора информации и предназначены для долговременных исследований.

7.5.2. Логгеры позволяют устанавливать необходимую периодичность фиксации данных (от одного измерения в минуту, до одного измерения в сутки). Логгеры возможно оставлять на объекте на достаточно продолжительное время, зависящее от частоты сбора информации.

7.5.3. При выборе местоположения логгеров внутри помещения следует размещать прибор:

- в центральной части исследуемой зоны;

- выше трехметровой зоны;

- вдали от отопительных приборов.

При необходимости оценки режима работы системы ОВК логгеры также надо устанавливать вблизи исполнительных устройств системы (отопительных приборов, воздухораздаточных решеток и т.п.)

7.5.4. Распределение логгеров зависит от особенностей объема памятника. Если объектом исследования является здание гражданской архитектуры, то достаточно рассматривать изменения параметров воздушной среды только в плане. В культовых постройках, обладающих развитой вертикалью, необходимо оценивать изменение параметров воздуха по высоте, в частности, в районе сводов и барабанов.

7.5.5. При размещении логгера на открытом воздухе с целью фиксации метеоданных, следует обратить внимание на то, чтобы он был защищен от прямого попадания осадков и прямого ветрового задувания.

7.6. Методика оценки результатов. Сопоставление данных по воздушному режиму и режиму конструкций

7.6.1. При оценке результатов исследования микроклимата памятника основными критериями служат динамика изменения параметров (суточные колебания температуры и относительной влажности воздуха) и поддержание их на заданном уровне. Для создания оптимальных условий сохранения музейных экспонатов рекомендуется поддерживать в помещении 18 °С температуры и 55 % относительной влажности.

Однако, для здания - памятника архитектуры, где объектом сохранения являются не только музейные экспонаты, но и сами конструкции (в том числе стенопись), целесообразно использование иной методики, заключающейся в изменении температуры и относительной влажности воздуха на протяжении года таким образом, чтобы их сочетание обеспечивало неизменное равновесное влагосодержание материала, находящегося с ними в контакте.

Ниже приводится один из рядов возможных сочетаний (парных значений) температуры и относительной влажности воздуха, позволяющих достичь минимального изменения влагосодержания материалов и, как следствие, свести к минимуму температурно-усадочно-деформативные разрушения.

7.6.2. Сопоставление параметров воздушного режима на протяжении годового цикла с изменением температуры поверхности ограждающих конструкций позволяет определить периоды существования условий для конденсационного увлажнения кладки.

7.6.3. Анализ данных, полученных при помощи влагомеров, позволяет выявить сезонные тенденции изменения влагосодержания материалов кладки. Сопоставляя эти данные с возможными периодами выпадения конденсата, а также с результатами визуального обследования, можно уточнить причины и источники увлажнения конструкций памятника.

7.6.4. Данный анализ на основе совокупных данных по воздушному режиму и режиму конструкций позволяет разработать рекомендации по нормализации ТВР памятника, а также созданию оптимальных условий сохранения конструкций (в том числе стенопись) и предметов убранства**.

________________

** Более углубленный анализ, направленный на оценку сезонных миграций влаги в конструкциях (циклы увлажнения - высыхания), приведен в приложении.

8. Мониторинг технического состояния памятников

8.1. Мониторинг состояния конструкций

8.1.1. Мониторинг Памятников включает в себя комплексную систему наблюдений, предназначенную для обеспечения их сохранности. Мониторинг должен выполняться на основании технического задания, утвержденного Заказчиком, и Программы работ.

Комплексный мониторинг архитектурных памятников федерального значения (монастырей, кремлей, усадьб и т.п.), осуществляется как объектов исторических природно-технических систем в соответствии с рекомендациями приложения 5 настоящего свода правил.

8.1.2. Мониторинг состояния конструкций может быть: - постоянный, выполняемый для наблюдения за состоянием конструкций памятников во время их эксплуатации в нормальном режиме; - срочный, выполняемый в период проведения работ на Памятнике или в случае воздействий на Памятник негативных факторов техногенного характера, в том числе проведение в непосредственной близости строительных работ.

8.1.3. Мониторингу, как правило, должно предшествовать обследование памятника, позволяющее определить участки здания или сооружения или отдельные конструкции, за которыми в обязательном порядке должно быть установлено наблюдение.

8.1.4. При выполнении постоянного мониторинга требуется осуществлять наблюдение за перемещениями и напряженно-деформированным состоянием конструкций Памятника, для чего рекомендуется фиксировать осадки и наклоны стен, появление новых и развитие существовавших повреждений, в первую очередь трещин в стенах и перекрытиях, а так же, в случае необходимости, параметры динамических перемещений конструкций.

8.1.5. Определение перемещений конструкций следует выполнять геодезическими методами с обеспечением II класса точности, величины раскрытия трещин - с помощью микроскопов с ценой деления не более 0,05 мм.

Геодезические марки для фиксации осадок должны устанавливаться в характерных точках памятника в соответствии с Программой мониторинга; маяки устанавливаются на все трещины с величиной раскрытия более 0,1 мм.

По результатам выполненных геодезических измерений определяются: осадка, относительная разность осадок фундаментов и крены надземных конструкций.

8.1.6. Для Памятников, представляющих особую историческую и культурную ценность, рекомендуется установка мониторинга, обеспечивающего проведении периодических измерений в автоматизированном режиме, выявление изменений напряженно-деформированного состояния конструкций с локализацией их опасных участков и определением их кренов.

8.1.7. При проведении срочного мониторинга в период воздействий на Памятник негативных факторов рекомендуется дополнительно к работам, указанным в пунктах 8.1.2 - 8.1.6, проводить наблюдения за осадками массива грунта с помощью системы реперов, закладываемых в грунт, и изменением инженерно-геологических условий площадки.

8.1.8. Количество, местоположение и частота наблюдений и измерений в процессе мониторинга должны определяться для каждого Памятника в зависимости от его состояния и скорости развития осадок массива и деформаций сооружений. Рекомендуется проводить постоянный мониторинг ежеквартально для оценки влияния сезонных изменений, но не реже одного раза в год, при этом срок проведения следующего цикла наблюдений, измерений должен быть определен по результатам проведенного цикла наблюдений, измерений выполняемых исследовательской организацией.

8.1.9. Срочный мониторинг должен начинаться за три месяца до начала работ, оказывающих влияние на состояние Памятника, продолжаться в течение всего периода проведения указанных работ и одного года после завершения работ. Интервал между циклами наблюдений и измерений в процессе мониторинга должен быть не более 15-ти дней во время выполнения работ нулевого цикла и 30-ти дней во время проведения работ выше нулевой отметки, а также в период до начала и после завершения работ.

8.1.10. В случае обнаружения при проведении мониторинга серьезных повреждений, существенно влияющих на несущую способность и эксплуатационную пригодность Памятника, его результаты незамедлительно сообщаются Заказчику. При возникновении у Памятника осадок и деформаций, превышающих указанные в таблице 9.1, полученной с помощью Пособия к МГСН 2.07-01 [15], для принятия решений о снижении воздействий и обеспечений сохранности Памятника создается специальная комиссия, включающая представителей организаций, выполняющих проектирование, мониторинг, производство работ, и представителей государственного органа охраны памятников.

Таблица 9.1

Примечание к таблице 9.1:

1. Категория состояния конструкции здания определяется в соответствии с приложением 4 по указаниям работы [53].

2. Памятники истории и культуры, как правило, не имеют I категорию состояния, II категория - состояние удовлетворительное, III - состояние неудовлетворительное, IV - состояние предаварийное, IV* - состояние аварийное.

8.2. Мониторинг температурно-влажностного режима

8.2.1. Мониторинг температурно-влажностного режима Памятников включает контроль за изменением микроклимата и температурно-влажностного режима конструкций памятника, а также (как правило) мониторинг микробиологических образований на поверхности.

8.2.2. Мониторинг является продолжением исследований памятника на протяжении годового цикла.

8.2.3. Целью мониторинга памятника может являться оценка изменений условий сохранности, произошедших в результате реставрационных вмешательств, введением систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, изменениями в условиях эксплуатации и другими вмешательствами.

8.2.4. Мониторинг осуществляется техническими средствами, описанными в разделе 9 ("детальное обследование").

8.2.5. Выбор участков для контрольных замеров параметров температурно-влажностного режима конструкций основывается на точках, использовавшихся при годовом обследовании. В зависимости от особенностей каждого конкретного памятника, возможно уменьшение количества точек.

8.2.6. Количество замеров тепловлажностных характеристик конструкций при долговременном мониторинге должно составлять не менее четырех раз в год - в каждый из климатических сезонов.

8.2.7. Сбор данных по микроклимату и наружному воздуху должен осуществляться не менее подробно, чем при детальном обследовании. Это связано с тем, что количество данных должно быть достаточным для определения среднесуточных значений температуры и относительной влажности воздуха.

8.2.8. Мониторинг температурно-влажностного режима следует проводить в следующих случаях:

- для зданий и сооружений с неустановившимся температурно-влажностным режимом, вследствие отсутствия или нестабильного отопления и вентиляции, а так же имеющихся протечек, увлажнения стен, сквозных трещин и т.п.;

- наличия росписи или отделки, а также при расположении в помещениях предметов, представляющих историческую и культурную ценность, сохранность которых требует поддержания определенного температурно-влажностного режима;

- при проведении ремонтно-реставрационных и других работ.

8.2.9. При проведении мониторинга рекомендуется включать в него в полном объеме или частично работы, указанные в разделе 10 настоящего раздела Свода правил. Состав работ должен определяться техническим заданием или программой работ, утвержденных и согласованных с Заказчиком, эксплуатирующими и проводящими мониторинг организациями.

8.2.10. В зависимости от задач мониторинга и состояния памятника, он может проводиться постоянно, ежемесячно или ежеквартально, но не реже 1-го раза в год в объемах общего постоянного мониторинга.

9. Обследование технического состояния конструкций в период производства ремонтно-реставрационных работ

9.1. Необходимость инженерно-технических исследований Памятников в период проведения ремонтно-реставрационных работ вызвана недоступностью некоторых конструкций для непосредственного доступа и вынужденной ограниченностью мест вскрытия конструкций и в период проведения основного обследования.

9.2. Основными задачами обследования в период производства работ являются:

- выявление фактического технического состояния и конструктивных особенностей всех вскрываемых в процессе работ конструкций;

- оперативная разработка рекомендаций (или корректировка рекомендаций основного обследования) по восстановлению несущей способности конструкций и обеспечению сохранности Памятника;

- оперативная корректировка проектных решений (при необходимости, совместно с представителями организации, осуществляющей проектирование).

9.3. Методики проведения исследований в процессе работ соответствуют описанным в подразделе 4 настоящей части свода правил.

9.4. В общем техническом заключении по результатам основного обследования рекомендуется указывать объем дополнительных инженерно-технических исследований, а в приложениях к отчету приводить их программу.

9.5. Проведение инженерно-технических исследований Памятников в период проведения ремонтно-реставрационных работ, как правило, регламентируется отдельным Техническим заданием.

10. Общее техническое заключение

10.1. В общем техническом заключении должна содержаться вся информация, необходимая для оценки состояния и выполнения проекта работ на объекте культурного наследия, в том числе общая характеристика Памятника, краткие исторические сведения и основные результаты инженерно-технических исследований, выполненных в соответствии с настоящей главой свода правил.

10.2. В заключении должны быть даны выводы о состоянии конструкций и их материалов, температурно-влажностного режима, экологического состояния и других параметров, с указанием основных дефектов и повреждений, с учётом результатов проведенных мониторингов, в объёме, регламентированном Техническим заданием и Программой исследований.

10.3. По результатам анализа данных инженерно-технических исследований должны быть выявлены причины обнаруженных дефектов и повреждений, установлен нормативный уровень технического состояния конструкций.

10.4. На основании проведенных инженерно-технических исследований должны быть даны рекомендации для выполнения работ по восстановлению несущей способности конструкций и обеспечению сохранности Памятника.

10.5. Все результаты исследования должны быть оформлены в виде инженерно-технического отчета в соответствии с объёмами проведённых исследовательских работ, предусмотренных разделами 4 - 9 настоящей части свода правил. Примерное содержание отчета об обследовании конструкций Памятника приведено в приложении 6.

11. Нормативные ссылки и литература

1. Федеральный закон от 25.06.2002 № 73-ФЗ "Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации".

2. Федеральный закон от 29.12.2006 № 258-ФЗ "О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации в связи с совершенствованием разграничения полномочий".

3. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. М.: Минстрой России, 1997.

4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

5. СП 13-102-2003. Правила обследования несущих строительных конструкций зданий и сооружений. Госстрой России. М.: 2004.

6. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции.

7. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.

8. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции.

9. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.

10. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.

11. СРП-2007. Свод реставрационных правил. "Рекомендации по проведению научно-исследовательских, изыскательских, проектных и производственных работ, направленных на сохранение объектов культурного наследия (памятников истории и культуры) народов Российской Федерации", Москва 2007.

12. СП 52-101-03. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

13. СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций.

14. МГСН 2.07-01. Основания, фундаменты и подземные сооружения, Москва-2003.

15. Пособие к МГСН 2.07-01. Обследование и мониторинг при строительстве и реконструкции зданий и подземных сооружений.

16. ГОСТ 19912-2001. Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

17. ГОСТ 20276-99. Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

18. ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений.

19. ГОСТ 5180-84. Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик.

20. ГОСТ 12248-96. Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

21. ГОСТ 7565-81*. Чугун, сталь и сплавы. Метод отбора проб для химического состава.

22. ГОСТ 22536.0-87. Сталь углеродистая и чугун нелегированный. Общие требования к методам анализа.

23. ГОСТ 18895-97. Сталь. Метод фотоэлектрического спектрального анализа.

24. ГОСТ 7564-97. Прокат. Общие правила отбора проб, заготовок и образцов для механических и технологических испытаний.

25. ГОСТ 1497-84*. Металлы. Методы испытаний на растяжение.

26. ГОСТ 27208-87. Отливки из чугуна. Методы механических испытаний.

27. ГОСТ 16483.2-70. Древесина. Методы определения условного предела прочности при местном смятении поперек волокон.

28. ГОСТ 16483.3-84. Древесина. Метод определения условного предела прочности при статическом изгибе.

29. ГОСТ 16483.5-73. Методы определения условного предела прочности при складывании вдоль волокон.

30. ГОСТ 16483.7-71*. Древесина. Методы определения влажности.

31. ГОСТ 16483.9-73*. Древесина. Методы определения модуля упругости при статическом изгибе.

32. ГОСТ 16483.11-72*. Древесина. Метод определения условного предела прочности при сжатии поперек волокон.

33. ГОСТ 16483.12-72*. Древесина. Методы определения условного предела прочности при складывании поперек волокон.

34. ГОСТ 8462-85. Материалы стеновые. Методы определения пределов прочности при сжатии и изгибе.

35. ГОСТ 5802-86. Растворы строительные. Методы испытаний.

36. ГОСТ 24332-88. Кирпич и камни силикатные. Ультразвуковой метод определения прочности при сжатии.

37. ГОСТ 30629-99. Материалы и изделия облицовочные из горных пород. Методы испытаний.

38. ГОСТ 28570-90. Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций.

39. ГОСТ 12730.0-78. Бетоны. Общие методы к требованиям к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости.

40. ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

41. ГОСТ 18105-86*. Бетоны. Правила контроля прочности.

42. ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

43. ГОСТ 22904-93. Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры.

44. ГОСТ 12004-81*. Сталь арматурная. Методы испытаний на растяжение.

45. ГОСТ 9980.2-86. Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний.

46. ГОСТ 22091-84. Приборы рентгеновские. Методы измерения параметров.

47. ГОСТ 21472-81*. Материалы листовые. Гравиметрический метод определения паропроницаемости.

48. ГОСТ 9.048-89. Единая система защиты от коррозии и старения. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов.

49. МГСН 2.10-04. Предпроектные комплексные исследования и мониторинг зданий и сооружений для восстановления, реконструкции и капитального ремонта.

50. Рекомендации по обследованию и мониторингу технического состояния эксплуатируемых зданий, расположенных вблизи нового строительства или реконструкции. М.: 1998.

51. Инструкция по инженерно-геологическим и инженерно-экологическим изысканиям в г. Москве. Москомархитектура. 2004.

52. П.Д. Одесский, И.И. Ведяков. Малоуглеродистые стали для металлических конструкций. ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ. М.: 1999.

53. Сизов Б.Т. Храм Василия Блаженного. Изучение температурно-влажностного режима //АВОК № 3. 2004 г. Стр. 28 - 38.

54. МДС 11-17.2004. Правила обследования зданий, сооружений и комплексов богослужебного и вспомогательного назначения. М. 2005.

Приложение 1

Техническое задание на выполнение инженерно-технических исследований

Приложение 2

Форма акта технического состояния объекта культурного наследия

Приложение 3

Анализ оценки сезонных миграций влаги в конструкциях (циклы увлажнения - высыхания)

Методика, позволяющая выявить циклы увлажнения и высыхания конструкций (направление потоков влаги в конструкциях), основана на сопоставлении значений удельного влагосодержания наружного и внутреннего воздуха в различные периоды года (рассчитана на неотапливаемые памятники, с ограниченным посещением людей*.

Удельное влагосодержание (q) воздуха внутри помещения зависит от влагосодержания наружного воздуха и, соответственно изменяется вслед за изменением наружных параметров. Если стены не вносят своего вклада в увлажнение внутреннего воздуха, то влагосодержание внутри собора будет всегда меньше влагосодержания снаружи. Если кладка высыхает и находящаяся в ней влага увеличивает влагосодержание внутреннего воздуха, то в этом случае влагосодержание внутри собора может превышать влагосодержание на улице. Таким образом, сопоставляя удельное влагосодержание внутреннего и наружного воздуха можно получить примерное сезонное распределение периодов когда конструкции увлажняются - т.е. не вносят своего вклада в увлажнение воздуха (влагосодержание наружного воздуха превышает влагосодержание внутреннего воздуха), а также когда конструкции отдают влагу - т.е. увеличивают влагосодержание внутреннего воздуха, и оно начинает превышать влагосодержание наружного.

Для большей наглядности и удобства восприятия на графиках сравнивают не линии влагосодержания, а их разницу (Δ = q_B - q_H). Обычно из значения влагосодержания внутреннего воздуха вычитают значение влагосодержания наружного воздуха.

Значения q_вн и q_нар, могут быть получены на основании измеренных значений температуры (t) и относительной влажности (φ) наружного и внутреннего воздуха с помощью расчета или психрометрических таблиц. Знак и величина Δq = q_вн - q_нар характеризует направление и интенсивность потока влаги через внутреннюю поверхность ограждения**. Если Δq > 0, то поток влаги направлен из стены в объем помещения, то есть происходит высыхание внутренней поверхности ограждения. В том же случае когда Δq < 0, поток влаги направлен из воздуха в конструкции, то есть происходит увлажнения материалов памятника путем сорбции или конденсации водяных паров***.

На основании информации, полученной при помощи влагомеров, невозможно судить о направлении потоков. Таким образом, только сопоставление результатов анализа воздушного режима и режима конструкций может дать объективную картину сезонной миграции влаги в конструкциях памятника.

______________

* Удельная влажность q величина безразмерная: q = 0,62197∙е/(р - 0,37803∙е)^1/2.

** Минимизация потоков влаги через внутреннюю поверхность ограждающих конструкций принята в качестве одного из критериев сохранности.

*** Мы предполагаем, что в капиллярно-пористых материалах, к которым относится большинство материалов конструкций древних зданий, сорбция или конденсация водяных паров являются различными фазами единого процесса увлажнения.

Приложение 4

Оценка категории состояния зданий по внешним признакам по результатам предварительного обследования [53]

Приложение 5

Рекомендации по организации сети мониторинга

2.1.1 Комплексный мониторинг ансамблей и отдельных архитектурных Памятников истории и культуры полагает периодическое получение пяти блоков информации, всесторонне охватывающих изменения памятника и окружающей природной среды.

2.1.2 Каждый блок содержит различное количество параметров свойств объекта. Выбор конкретных набора фиксируемых признаков, количества, местоположения и периодов отбора информации определяются индивидуально для каждого Памятника и окружающих его природных условий.

Приложение 6

Примерное содержание отчета об инженерно-техническом исследовании конструкций объекта культурного наследия

1. Введение

Основание для проведения обследования несущих и ограждающих конструкций. Дается перечень исходно-разрешительной документации, на основании которой проводится обследование. В этом же пункте формулируются цели и задачи обследования. Указывается календарный период проведения обследования.

Сведения об экспертной организации. Приводятся данные об организации (организациях), осуществлявших обследование: полные названия, адреса, телефоны, номера лицензий.

Сведения об использованных средствах измерения и контроля. Приводятся характеристики измерительных приборов и лабораторных установок, использованных при проведении обследования.

Список нормативных и ссылочных документов. Приводится перечень документов - ГОСТ, СНиП, СП, ТСН и т.д. - нормирующих различные аспекты исследований, проведенных при обследовании.

Сведения о выполненных работах. Приводится перечень - по видам - исследовательских работ, проведенных на объекте в процессе обследования.

2. Характеристика объекта инженерного обследования

В данном разделе освещаются следующие вопросы:

Название объекта, его датировки (включая перестройки), категория охраны, краткая стилевая характеристика, автор.

Географическое и топографическое расположение объекта, иллюстрацией приводится ситуационная схема.

Характеристика природных условий - инженерно-геологической ситуации, особенностей прилегающей территории, климатических

Характеристика историко-культурной ценности обследованных конструкций.

Краткая характеристика ранее проведенных на объекте реставрационных и ремонтных работ.

Характеристика основных геометрических форм объекта с габаритными размерами. В этом же пункте, при необходимости, вводится условная разбивка объекта на объемы, корпуса, литеры и т.д.

Общая характеристика конструктивной схемы объекта и краткие характеристики основных элементов несущих конструкций (тип конструкции и материал).

3. Результаты визуального и инструментального контроля

Основание и фундаменты;

стены;

перекрытия;

лестницы;

стропильная система;

другие конструкции.

В табличном или текстовом виде, с максимально возможной подробностью, приводятся: геометрические размеры конструкций, количественные и качественные характеристики строительных материалов и их состояния, характеристики первоначальных и имеющихся на момент обследования конструктивных схем (схем работы).

В табличном или текстовом виде приводится перечень дефектов и повреждений, с их классификацией в соответствии с СП 13-102-2003.

Краткие выводы по результатам обследования отдельного элемента (конструкции).

4. Поверочные расчеты

В данном разделе приводятся результаты расчетов основных конструктивных элементов объекта. Раздел делится на пункты, каждый из которых посвящается расчету той или иной конструкции (расчет несущей способности основания и фундамента, расчет наиболее нагруженного простенка, расчет балок перекрытия и т.д.).

В каждом пункте особое внимание уделяется обоснованию выбора конструктивной схемы и расчетных характеристик материалов; развернутому описанию сбора нагрузок (при наличии сложных схем восприятия нагрузок и их комбинаций); основные результаты расчетов (показатели несущей способности элементов).

5. Выводы и рекомендации

Раздел является основным разделом отчета; средоточием всей информации, полученной в результате обследования; руководством для составления проекта инженерной реставрации. В разделе обобщаются результаты всех проведенных обследований конструкций, а также других частей обследования, влияющих на состояние конструкций (тепло-влажностного режима, экологического состояния и др.). Раздел состоит из следующих пунктов:

Категории технического состояния строительных конструкций. Каждому конструктивному элементу здания присваивается категория технического состояния в соответствии с СП 13-102-2003 с достаточно развернутым обоснованием.

Полнота обследования. Дается характеристика полноты проведенного обследования, с составлением перечня необследованных (недостаточно обследованных) конструкций и их элементов. В случае недостаточной полноты обследования указываются ее причины.

Основные причины выявленных дефектов и повреждений. Дается перечень причин и факторов, которые привели (приводят) к ухудшению сохранности Памятника.

Рекомендации по результатам обследования. Дается перечень рекомендуемых к осуществлению мероприятий, направленных на сохранение и/или восстановление (приведение к нормативным показателям) несущей способности и эксплуатационных характеристик Памятника.

В зависимости от конкретных условий проведения обследования и особенностей объекта содержание и форма технического заключения могут корректироваться.

Приложения

В приложения выносятся:

- программа дополнительного обследования в процессе реставрационных работ (при необходимости);

- схемы шурфов, зондажей и фотофиксации;

- фиксационные чертежи шурфов и зондажей;

- акты обследования шурфов и зондажей;

- акты отбора образцов для лабораторных испытаний;

- протоколы испытаний образцов на лабораторных установках и заключения по их результатам;

- протоколы неразрушающих испытаний материалов;

- материалы фотофиксации конструктивных особенностей, дефектов и повреждений;

- копии сертификатов на приборы (установки), использованные при обследовании;

Приложение 7

(рекомендуемое)

Рекомендации по проведению лабораторных исследований при диагностике биоповреждений

Для изучения микробиологических повреждений, водорослевых обрастаний применяется световая, флуоресцентная и сканирующая электронная микроскопия. Для микроскопических исследований используют частицы налета, который предположительно образовался вследствие развития микроорганизмов, или частицы деструктированной штукатурки, камня, кирпича. Этими методами в исследуемой пробе выявляется наличие скоплений клеток микроорганизмов, мицелиальных структур, конидий, спор, клеток микроводорослей, их морфологические особенности или отсутствие таковых скоплений. При оценке результатов исследования необходимо сочетать ответы, полученные при микроскопии и при выделении на питательные среды.

Посев и выделение культур. Для посева и выделения различных групп микроорганизмов используют питательные среды, которые благоприятны для развития той или иной группы.

- Посев в чашки Петри. Бактериологической иглой или глазным скальпелем, простерилизованными в пламени спиртовки, охлажденными и увлажненными прикосновением к поверхности среды, отбирают пробу материала и помещают его на поверхность среды в чашку Петри, разные фрагменты материала в разные сектора чашки. При проведении посевов со строительных материалов и настенной живописи, как правило, невозможно освободиться от поверхностных контаминантов, поэтому делают контрольные посевы с участков без признаков развития микроорганизмов, кроме того, количество посевов должно быть достаточным, чтобы провести статистическую обработку.

- Бакпечатки. В крышке бакпечатки имеется особое углубление, которое заполняется питательной средой. Поверхностью среды прикасаются к поверхности исследуемого объекта. В отличие от чашек Петри колонии микроорганизмов в бакпечатке невозможно исследовать при малых увеличениях в проходящем свете.

Определение количества микроорганизмов в пробе. Количественный учет жизнеспособных клеток микроорганизмов проводится методом серийных разведений, который заключается в подсчете колоний, выросших на питательных средах в чашках Петри после засева их небольшим объемом суспензии из разведений пробы. Таким образом, определяется количество колоний образующих единиц (КОЕ) на грамм пробы или на квадратный сантиметр поверхности, или как было принято ранее называть микробное число исследуемого субстрата или исследуемой поверхности. При этом условно допускается, что каждая колония образовалась из одной споры, одного фрагмента мицелия, одной дрожжевой или бактериальной клетки. Для проведения количественного учета требуется либо навеска исследуемого материала или материал, снятый с определенной площади поверхности с помощью стерильных увлажненных тампонов (метод смыва). Микробное число не отражает истинную картину количества микроорганизмов на единицу веса или единицу площади поверхности. При выращивании на искусственных питательных средах трудно создать условия для роста всех микроорганизмов, которые могут находиться в пробе. Микроорганизмы разных групп требуют различных питательных веществ, уровня аэрации, рН, температуры и др. Но для определения численности микроорганизмов, наиболее значимых с точки зрения возможности биоповреждения памятников, достаточно использовать небольшое количество сред. При одинаковых условиях культивирования результаты посевов достаточно постоянны и надежны.

Значение КОЕ грибов контрольных проб (строительные материалы, настенная живопись без изменений состояния сохранности) не превышает 1,0∙10⁴ на грамм пробы, но обычно оно порядка 10². Если много поверхностных загрязнений, то КОЕ контроля может достигать порядка более 10³. Значение КОЕ грибов > 10⁴ на грамм пробы, отобранный в интерьере памятника, позволяет предполагать наличие очагов их развития в зонах деструкции строительных материалов. Всегда, когда речь идет о допустимых уровнях надо иметь в виду, что они могут сдвигаться в силу определенных обстоятельств. Например, фоновый уровень для фасадных стен связан с сезонными колебаниями численности грибов в воздухе.

При анализе результатов посевов имеет значение не только численность микроорганизмов, но и их видовое разнообразие, наличие видов, характерных для зон деструкции строительных материалов на минеральной основе, помимо видов часто встречающихся в составе пылевых отложений, а также насколько выражено доминирование отдельных форм.

Определение уровня микробной контаминации биолюминесцентным методом. Экспресс-метод микробиологического анализа. Определить жизнеспособные клетки микроорганизмов и оценить их количество можно по содержанию АТФ (аденозинтрифосфата) в пробе. АТФ присутствует во всех живых клетках. Если в исследуемом материале нет клеток животных или растений, наличие АТФ является индикатором микробной контаминации. Метод измерения АТФ основан на явлении биолюминесценции, когда энергия, высвобождающаяся в ходе химической реакции преобразуется в световую. Контроль уровня микробной контаминации по содержанию внутриклеточного АТФ в пробах позволяет сократить время, необходимое для проведения мониторинга количества микроорганизмов, увеличить количество тестируемых участков. Он может быть пригоден для оценки эффективности мер, направленных на защиту памятников от разрушения микроорганизмами.

Определение содержания микроорганизмов в воздухе. Отбор проб воздуха производится либо путем осаждения микробных аэрозолей под влиянием гравитационных сил (метод седиментации, чашечный метод Коха), осаждение микробных аэрозолей с помощью дополнительной кинетической энергии на поверхность чашек Петри (прибор Кротова, ПБУ-1), либо фильтрацией воздуха через мембранные фильтры (приборы фирмы Сарториус), которые используют для посева.

При проведении микробиологического анализа воздуха надо учитывать действие множества факторов, если нельзя исключить их влияния надо стремиться к тому, чтобы во время проведения исследования их воздействие было примерно одинаковым. Если учтены все факторы, влияющие на колебания численности микроорганизмов в воздухе, результаты микробиологического анализа воздуха помогают выявить в помещении зоны с пониженной циркуляцией воздуха, указывают на наличие очагов биоповреждений на стенах и других ограждающих конструкциях памятника.

Количество клеток микроорганизмов и пропагул (споры или фрагменты мицелия) микроскопических грибов в воздухе является одним из показателей экологического состояния. Общее количество микроорганизмов (грибов и бактерий) в 1 м³ воздуха в памятнике не должно превышать 500.

Приложение 8

Инженерно-экологические изыскания (исследования):

1. При выполнении инженерно-экологического обследования строительных конструкций и помещений производятся радиационные изыскания и, при наличии сведений о размещении в помещениях различных производств, токсико-химический анализ строительных конструкций*.

2. Радиационные исследования включают в себя: оценку внешнего гамма-излучения, включая поиск локальных источников, спектрометрический анализ радионуклидного состава строительных материалов и определение содержания радона в помещениях.

3. При выполнении химического анализа стройматериалов необходимо определять наличие тяжелых металлов (Mn, As, Cu, Zn, Cd, Cr, Pb, Ni, Hg, Co), бенз(а)пирена и нефтепродуктов.

4. При обследовании грунтов площадок следует проводить измерения внешнего гамма-излучения, плотности потока радона, а также производить спектрометрическую, санитарно-химическую, санитарно-биологическую оценку состояния почв и грунтов на основании анализа отобранных проб, газогеохимические исследования.

5. Отбор проб почв и грунтов на площадках осуществляется с интервалом 50 - 100 м (но не менее 3 проб на площадке) на глубину залегания техногенных грунтов с интервалом 1 м.

6. При возведении пристроек и углублении подвала, выполняемых при приспособлении памятника для современного использования, дополнительно производится определение радионуклидного состава на глубину 10 м от подошвы фундамента и химического состава грунтов до уровня подошв фундаментов.

7. Радиационное состояние конструкций помещений и площадки не должно превышать предельно допустимых норм [16, 17]; наличие химических, санитарно-биологических загрязнений допускаемых величин, определяемых нормативными документами.

8. При необходимости вывоза с площадки грунта, имеющего загрязнения, следует определять класс опасности грунта для возможности его дальнейшего использования. Результаты экологического обследования перемещаемого грунта согласуются с местными органами Роспотребнадзора.

9. При выполнении ремонтно-реставрационных и других работ на памятнике должен осуществляться входной контроль радиационного состояния строительных материалов.

_______________

* Наличие патогенных микроорганизмов в помещениях здания определяется по методике, приведенной в пункте "Диагностика состояния строительных материалов".

СОДЕРЖАНИЕ