Partner sekcie:
  • Stavmat
  • Protherm
  • HELLA

Padá sneh a padajú strechy – ponaučenie nielen pre investorov

Padá sneh a padajú strechy – ponaučenie nielen pre investorov

V poslednom čase sa veľa hovorilo o haváriách strešných konštrukcií, ktoré niekde mali aj tragické následky (napr. Zimný štadión v bavorskom Bad Reichenhalle, výstavný pavilón v poľských Katoviciach) a vždy nepriaznivé ekonomické dôsledky. Veľa sa o tom popísalo, ale o reálnych dôvodoch, ktoré tieto situácie spôsobili, a o spôsobe, ako tomu v budúcnosti predchádzať, sa povedalo len veľmi málo. V súčasnosti povinné opatrenia, t. j. prehliadky niektorých konštrukcií hasičmi, meranie výšky snehu a jeho odstraňovanie zo striech a okamžité poloprofesionálne akcie neriešia situáciu komplexne. Preto si myslíme, že sa treba pokúsiť o rozbor okolností vedúcich k haváriám, opísať pôsobiace vplyvy, spomenúť požiadavky na profesijnú spôsobilosť aj potrebu väzby na legislatívne dokumenty.

O čo teda ide pri projektovaní, výstavbe a prevádzke stavebnej konštrukcie?

Zvyčajne sa začína zámerom investora, jeho predstavami a želaniami, ktoré, samozrejme, musí zosúladiť s príslušnými stavebnými aj s ďalšími predpismi (dnes môže ísť už o európske normy) a so svojimi ekonomickými možnosťami. Konzultuje a spresňuje ich s profesionálmi, ktorých si na to a na ďalšie úkony najíma: s projektantmi (s architektmi, so stavebnými inžiniermi s rôznymi špecializáciami, t. j. aj so statikmi!), so stavebnou alebo s developerskou firmou.

Druhým krokom sú projektové práce. Poznamenávame, že nosné konštrukcie striech sa podľa predpisov majú navrhovať tak, aby bezpečne (t. j. s predpísanou bezpečnosťou!) zniesli zaťaženie snehom očakávané v danej lokalite. Prognóza zaťaženia snehom sa určuje pomocou tzv. máp snehových oblastí, kde je vždy uvedená hodnota zodpovedajúca údajom podľa dlhoročných záznamov. Okrem toho sa musí prihliadať aj na osobitosti strechy (tvar, vyhrievanie), na možnosť výnimočného naviatia snehu, na pôsobenie previsnutého snehu a na ďalšie okolnosti.

Po spracovaní projektu nasleduje žiadosť o stavebné povolenie a potom výstavba. Dôležitými súčasťami týchto činností by mali byť aj dohľad projektanta a predpísaný stavebný dozor. Po dokončení stavby a po úspešnej kolaudácii orgánmi štátnej správy sa stavba začína užívať, pričom treba vykonávať aj periodické prehliadky (!), údržbu, prípadne aj opravy. Pripomíname, že pri strechách patrí k prehliadkam a údržbe aj zisťovanie mimoriadnych zaťažení spôsobených naviatím či zosuvom snehu a jeho odstraňovaním, pričom správne určené zaťaženie snehom špecifikované na základe normových ustanovení musí správne realizovaná aj správne udržiavaná konštrukcia bezpečne uniesť.

Napriek tomu vznikajú poruchy či havárie. Vo väčšine prípadov ide o isté zlyhanie ľudského činiteľa pri ktoromkoľvek z uvedených krokov: zanedbanie, neznalosť, nedôslednosť, nekompetentnosť – t. j. takmer vždy ide o nedostatky, ktorým sa dalo zabrániť dôslednou kontrolou, začínajúc projektom! Možných chýb, ktoré poruchu zapríčinia, môže byť, samozrejme, celá škála a nemožno ich tu všetky vymenovať aj preto, že zvyčajne ide o kombináciu viacerých prehreškov.

Upozorníme aspoň na jednu okolnosť, ktorá môže mať viac príčin a dôsledkov. Ide o problematiku tzv. začiatočných nákladov vo vzťahu k celkovým nákladom, t. j. k nákladom spojeným s celou existenciou stavby. V zahraničí sa o tejto stratégii niekedy hovorí ako o sledovaní stavby a s ňou spojených nákladov „od kolísky až po hrob“. Z toho okrem iného vyplýva, že uvážlivý investor (či majiteľ) má snahu optimalizovať náklady celkové, teda náklady nabiehajúce počas celej ekonomicky primeranej životnosti. Tie zahŕňajú náklady na projekt a stavbu, na jej prevádzku a používanie, prípadné riziká a následky porúch, poistenia na pokrytie týchto rizík; náklady na kontrolné prehliadky, údržbu a opravy a napokon aj náklady na odstránenie stavby z hľadiska ochrany životného prostredia. Tu, pochopiteľne, nastáva veľký rozpor: investor, ktorý nezamýšľa stavbu dlhodobo používať, ale chce ju, naopak, ihneď/skoro predať, sa snaží dosiahnuť minimálne zaobstarávacie náklady bez ohľadu na to, že sa tým nepochybne zvýšia – pravdepodobne výrazne – náklady spojené s používaním stavby. Tie už, samozrejme, bude znášať nový majiteľ.

Istú kvantifikáciu tejto úvahe dávajú výsledky nedávnej európskej štúdie, ktorá ukázala, že začiatočné náklady na občiansku stavbu v priemere predstavujú len asi 4 % celkových nákladov. Úspora začiatočných nákladov je preto často celkom nevýrazná a kontraproduktívna. Hovorí o tom napr. aj v Holandsku tradované pravidlo päťnásobku: jedno euro nerozvážne usporené pri výstavbe neskôr znamená päťkrát vyššie náklady na údržbu a drobné opravy, „úspora“ aj týchto 5 eur by priniesla nevyhnutné rekonštrukcie či zásadnejšie opravy už v cene 25 eur! Napokon aj múdrosť našich predkov to podobne parafrázovala heslom: Nie som taký bohatý, aby som si mohol kupovať lacné veci – tu rozumej lacnú, „ošmeknutú“ konštrukciu.

Ak sa vrátime k problematike nosnosti strešných konštrukcií – azda len teoreticky: snaha zhotoviť objekt čo najúspornejšie, napr. pri objektoch nákupných stredísk obchodných reťazcov, keď ten istý investor buduje celý rad podobných objektov v rôznych lokalitách, prípadne v rôznych štátoch, môže viesť k tomu, že sa použije akási unifikovaná konštrukcia. Tá však nemusí vyhovovať vo všetkých lokalitách napr. práve podmienkam snehovej oblasti. A môže sa stať, že takto opakovaný projekt sa nepodrobí dostatočnej kontrole – projektant statiku konštrukcie zvyčajne skôr len „preberá“, ani stavebný úrad necíti potrebu dôsledne kontrolovať – veď „to už stojí“ inde bez nedostatkov. Potom však aj „bežný“ prídel snehu môže byť kritický.

Čo by teda malo byť systémovým prístupom k riešeniu opísaných problémov? V každom prípade je nevyhnutné nielen zdôrazňovať význam kontroly na všetkých úrovniach, ale túto kontrolu aj neformálne vykonávať vo všetkých štádiách: v štádiu projektovania, realizácie i používania konštrukcie. Pri príprave veľkých investičných akcií by sa mal posudzovať aj vplyv stavby a jej prevádzkovania na životné prostredie (napr. hodnotením nákladov a environmentálnych vplyvov za celý životný cyklus stavby). Poznamenávame, že napr. vo Veľkej Británii sa to už vo vzťahu k niektorým štátnym objednávkam požaduje.

Ak ide o diskutovaný prípad „strechy“, t. j. už o existujúce objekty, bolo by vo všetkých „podozrivých“ prípadoch vhodné nielen sledovať stavbu a zaťaženie snehom, ale najmä zabezpečiť dodatočnú kontrolu statických výpočtov, návrhu a realizácie konštrukcie strechy nezávislými odborníkmi. Pritom treba upozorniť aj na to, že hustota snehu sa mení v závislosti od času od napadnutia, uľahnutosti a obsahu zmrznutej vody – napr. čerstvý sneh (poprašok) má hustotu približne 100 kg/m3, zmrznutý a stredne uľahnutý sneh 400 kg/m3 a ľad 900 kg/m3. Z uvedeného vyplýva, že len samotné zistenie hrúbky vrstvy snehu – bez podrobnejšej väzby na statiku danej konštrukcie a jej realizáciu môže spôsobiť ďalšie poruchy a havárie.

prof. RNDr. Ing. Petr Štěpánek, CSc.
prof. Ing. Břetislav Teplý, CSc.
Fakulta stavební VUT v Brne

Tento príspevok bol vypracovaný s finančným prispením MŠMT, projekt 1M6840770001, v rámci činnosti výskumného centra CIDEAS. Pri riešení sa čiastočne využili teoretické výsledky dosiahnuté v rámci projektov GAČR 103/05/0292 – „Optimalizace návrhu progresivních betonových konstrukcí“, výskumného projektu Ministerstva priemyslu a obchodu Českej republiky 1H-PK2/57 „Trvanlivé betonové konstrukce nové generace se zvýšenou odolností vůči agresivním vlivům“.

P. Štěpánek je profesorom na Ústave betónových a murovaných konštrukcií Fakulty stavebnej na VUT v Brne. Zaoberá sa predovšetkým matematické modelováním betónových a murovaných konštrukcií, interakčnými úlohami, modelmi podložia, sanáciami, zosiľovaním a rekonštrukciami stavieb.

B. Teplý je profesorom na Ústave chémie Fakulty stavebnej na VUT v Brne. Zoberá sa najmä teóriou konštrukcií, teóriou spoľahlivosti, modelovaním degradácie materiálov a konštrukcií, analýzou životnosti a rizikovým inžinierstvom.