14 января 2005 № 02 (346)
    Исследования

Запас прочности

Светлана Грибанова

Третья часть населения Казахстана проживает в сейсмоопасных зонах. Что ж тут поделаешь, у нашей молодой земли пока существуют проблемы роста, и время от времени ее в прямом смысле трясет. Мы все беззащитны перед стихией, однако чаще всего о землетрясении говорят в Алматы. Напомню, что одной из причин, и немаловажной, переноса столицы стала именно угроза землетрясений. Поэтому алматинцев сегодня не может не беспокоить размах высотного строительства в городе, земля под которым может покачнуться в любой момент и похоронить под обломками зданий тысячи людей.
Ведь еще совсем недавно самым высоким зданием в Алматы была 25-этажная гостиница “Казахстан”. Что же изменилось с тех пор, спрашивают горожане, появились новые нормы, требования к сейсмостойкости зданий стали мягче или угроза землетрясений отодвинулась? И мало кто задается таким вопросом: а может быть, просто наука строить дома ушла далеко вперед по сравнению с семидесятыми годами прошлого столетия, появились новые материалы, новые методики, новые конструктивные решения? В конце концов, 20 лет назад никто не предполагал, что можно будет клонировать человека

Для строителей во всем мире, в том числе и в зонах, где возможны сильные землетрясения, стихия не является препятствием для возведения многоэтажных зданий. В Японии, США, Гонконге - во всех этих странах с высокой сейсмоактивностью высотное строительство стало обычным делом. Земля в крупных городах настолько дорога, что не остается ничего другого, как устремиться вверх.

В Казахстане земли много, однако люди предпочитают жить в городах, где не только условия проживания более комфортны, но и легче найти работу. Все это ведет к перенаселению обеих столиц, а значит, к увеличению спроса на жилье. Дорожает и земля, особенно в центре. Единственный выход из ситуации - построить как можно больше квартир на единице площади, что возможно только при высотном строительстве. Поэтому появление высоток в Алматы, например, совершенно объективный процесс. Эту стадию прошли все крупные столицы мира. У нас считается престижным жить в центре в многоэтажном доме. Даже термин появился “элитное жилье”. А раз есть спрос, есть и предложение. В Казахстане строительный бизнес наряду с банковским развивается, пожалуй, наиболее высокими темпами.
Здесь следует вспомнить еще об одной причине расцвета высотного строительства. У каждого из участников - строительной компании и потребителя - свои интересы, иногда диаметрально противоположные: инвесторы хотят получить как можно большую прибыль, а покупатели - приобрести квартиру как можно дешевле. Это возможно только при высотном строительстве, поскольку при этом снижается себестоимость жилья.
В общем, многоэтажные дома станут нормой и для Алматы, как бы мы к этому ни относились. Однако требований к безопасности зданий в нашем регионе никто не отменял. Более того, абсолютно все строения должны пройти экспертизу на сейсмостойкость.

Нормативы пишут
кровью

И вновь возникает вопрос о СНиПах: какие нормативы для сейсмостойкого строительства действуют сегодня, кто их разрабатывает, кто их оценивает? Здесь существует, если можно так выразиться, разделение труда.
С советского времени в Казахстане сохранился головной в республике Казахский научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт сейсмостойкого строительства и архитектуры (КазНИИСА). Он не был приватизирован, оставаясь полностью государственным. Более того, институту даже в тревожные 90-е удалось сохранить своих специалистов, работавших не один десяток лет. Это единственное научное учреждение в системе комитета по строительству. Именно оно занимается проектированием зданий, а также разработкой нормативов и их усовершенствованием на основании собственного опыта с использованием наработок зарубежных государств, в том числе стран СНГ. По словам генерального директора государственной вневедомственной экспертизы проектов комитета по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства Мининдустрии и торговли Виталия Кокоева, место КазНИИСА - в переходе от науки к проектированию через нормативы. Сам институт не занимается экспертизой проектов, на это у нас есть госэкспертиза, которая для большей объективности привлекает для работы не только лучших казахстанских специалистов, но и зарубежных экспертов.
Мы уже говорили об интересах строительной компании и потребителя. Но не стоит забывать еще о третьей стороне - государстве. Безопасность при строительстве в сейсмоопасных зонах относится к области государственных приоритетов. Это не только забота о гражданах, хотя любое государство заинтересовано в том, чтобы свести к минимуму угрозу гибели людей при стихийных бедствиях, но нельзя забывать о материальных потерях. Землетрясение на станции Луговой обошлось казне в 120 миллионов долларов. Что уж говорить об Алматы с его более чем миллионным населением?
Поэтому государство через нормативные документы добивается необходимого уровня безопасности. Кстати, большое заблуждение считать, что за рубежом этажность строений в сейсмоопасных районах никак не ограничивается. Заведующий лабораторией КазНИИСА Игорь Ицков приводит в пример США, где нормы перерабатываются каждые несколько лет. Основная часть зданий в сейсмоопасной зоне не должна превышать 42 метров, допускается высота отдельных зданий до 72 метров, этажность не лимитируется лишь при специальных конструктивных решениях.
- В наших документах подобные конструктивные решения для высотных зданий не отражены в полном объеме, - говорит Игорь Ицков, - им просто неоткуда взяться. Бытует такое мнение: зачем изобретать велосипед, возьмите за основу японские или американские нормативы и стройте согласно им. Но это ошибочное мнение. Если мы возьмем один норматив и используем его в нашей системе, то в результате получим несейсмостойкое здание. Потому что все нормы являются частью единого целого, их нельзя вырвать из контекста, под которым мы понимаем всю нормативную базу, уровень развития экономики, даже образ жизни... В таком случае нужно менять и социальный статус экспертизы: эксперты должны нести ответственность по американским или японским законам. Мы можем ориентироваться на зарубежные нормы строительства, но разрабатывать их должны, опираясь на собственный опыт. Опыт землетрясений. Но это, слава Богу, редкое явление, тем более сильное землетрясение. К тому же в его зону должны попасть высотные здания, что еще большая редкость. Поэтому мы не можем ждать милостей от природы, необходимо проводить экспериментальные исследования.

Проверка
на прочность

Кадры хроники: раскачивающееся здание, вибрирующие стены, падающая мебель, люди, наблюдающие за этой вакханалией стихии с испуганными лицами... Это кадры не из Спитака и не из Ленинакана. Идут испытания на сейсмостойкость “Столичного центра”, одного из новых зданий корпорации “Базис-А”. Здание выдержало его на “отлично”.
Проводят эксперимент специалисты КазНИИСА. Институт владеет одной из самых мощных вибрационных машин, усовершенствованной современной компьютерной техникой. Резонансные колебания, которые создает машина, имитируют подземные толчки силой 8,5 балла. Разумеется, повторить таким образом реальное землетрясение на все 100 процентов нельзя, но по некоторым параметрам - продолжительности, количеству циклов и даже интенсивности - его можно даже превзойти.
- Дилетант, наблюдающий за испытаниями, скажет: да какое это сильное землетрясение, - говорит Игорь Ицков, - не больше трех баллов. Конечно, ценность имитации землетрясения силой 9-10 баллов очень высока для нас. Но, в принципе, нам достаточно и двух баллов. Нам этого достаточно для проверки правильности расчетной схемы. Мы не можем предусмотреть все разрушения, но мы можем сравнить, насколько модель соответствует реальности. Если модель построена правильно, расчеты верны, то это гарантия того, что здание выдержит землетрясение удовлетворительно.
Не все строительные компании, работающие в Казахстане, идут на испытания. И не потому что это дорого - стоимость их не превышает стоимости одной квартиры. Строители боятся повреждений, которые могут возникнуть в процессе испытаний, кроме того, могут выявиться несоответствия расчетов реальному самочувствию здания при землетрясении. Это большие проблемы, потому что придется все эти нарушения устранять.
Больше всего КазНИИСА провел испытаний для корпорации “Базис-А”. Эту компанию смело можно назвать лидером. На прочность испытывались два многоэтажных здания, в том числе “Столичный центр”, одноэтажный коттедж, а также множество стендовых испытаний по проверке различных конструкций - перегородок и наружных стен. Здание состоит не только из несущих конструкций, но и внутренних перегородок. Очень важно, как они себя поведут при ударе стихии. Корпорация “Базис-А” путем испытаний устанавливает лучшие материалы, лучшие способы закрепления и армирования. Так, например, французские перегородки отличного качества в Алматы не пошли, не выдержали испытаний. Пришлось от них отказаться, хотя компания уже смонтировала завод по производству этих перегородок.
К сожалению, у испытаний существуют объективные ограничения.
- Даже если мы сумеем создать колебания, идентичные 9-балльному землетрясению на 30-40-этажном здании, вряд ли мы сможем провести это испытание, - говорит Игорь Ицков, - вся несейсмостойкая застройка вокруг испытываемого здания просто упадет.
Но одного испытания, сколь удачным оно бы ни было, недостаточно для изменения СНиПов. Только в результате десятков испытаний новые нормы могут приобрести силу закона.

Об объективности
Вопрос об объективности КазНИИСА, который сам пишет нормы, сам проектирует, сам проводит испытания, сам делает заключения, время от времени появляется в средствах массовой информации. Раз институту заказчик платит за испытания, значит, должны быть положительные результаты - делают вывод некоторые журналисты.
Однако заведующий лабораторией Игорь Ицков не согласен с таким мнением.
- У нас есть принципы, от которых мы не можем отступить. Дело даже не в научной честности и объективности, хотя это тоже имеет большое значение. Мы прекрасно понимаем, что в случае землетрясения с сильными разрушениями процесс расследования будет происходить следующим образом. Сначала проверят качество строительства, если арматура и бетон соответствуют проекту, будут проверять проект. Если он соответствует нормам, то начнут разбираться с авторами СНиПов. Да, мы не гарантируем 100-процентной сохранности зданий и мельчайших деталей в нем. Мы можем гарантировать только безопасность людей. Здание считается сейсмостойким, если в нем не погибли и не были ранены люди.
В нормативных документах указано, что проектирование высотных зданий должно проводиться с участием научно-исследовательских организаций. В принципе, это прерогатива КазНИИСА - определять, чем руководствоваться при строительстве высоток. Документами предусматривается при несоответствии строения требованиям установленных норм разрабатывать на такое здание специальные технические условия. Это как бы адресные нормы, учитывающие количество стен в доме, его размеры, его форму, грунты и т.д. Вообще, Игорь Ицков считает, что формализовать строительство высотного дома в рамках узкого документа невозможно.
Он опять вспомнил “Столичный центр”. В принципе, в нем нет ничего необычного. Форма - “трилистника” - не раз опробована в Алматы. Это “три богатыря” на проспекте Достык, жилые дома напротив ЦУМа и на пересечении аль-Фараби и Весновки. Конструкция также вполне обычная. Но вместе, да еще в сочетании с высокой этажностью все эти качества приобретают совершенно новое звучание. Это здание из разряда тех, которые не соответствуют нормам. Для него были разработаны специальные технические условия КазНИИСА.
Это один из тех домов, которые удачно прошли испытания на прочность. Главным силовым элементом его конструкции стали несущие стены, массивные в нижней части и тонкие - в верхней. После испытаний вибромашиной специалистами КазНИИСА прошел слух, что в доме не было одной из перегородок.
- Но это абсурд, - бурно реагирует Игорь Ицков, - если в здании убрать хотя бы одну стену, то рухнет перекрытие. Если бы эксперты, придя на площадку, увидели, что в здании не то что нет перегородки, а она закреплена неправильно, к строителям тут же были бы применены жесткие санкции. Здание полностью соответствует проекту. В нем действительно очень много стен. Это связано с определенной конструктивной особенностью этого дома. Колонны несут только 25 процентов нагрузки, остальные 75 распределяются именно по стенам. Да если бы одной из них не было, дом не выдержал бы испытаний, да мы бы и не стали их проводить, ведь это уголовное дело.

Хотим,
как в Америке

Конечно, мы пока делаем первые робкие шаги в высотном строительстве. У зарубежных компаний, конечно, опыт здесь побогаче. Поэтому в последнее время появилась новая тенденция заказывать проекты известным зарубежным компаниям. Сейчас, например, для Алматы проектирует здание американская компания, занимающая третье место в мировом рейтинге, которая выиграла тендер на строительство на месте взорванных башен ВТЦ.
Появляются новые технологии, новые материалы, усиливающие прочность зданий. Некоторые отечественные строительные компании закупают на Западе заводы по производству высокомарочных бетонов. Без этого мы уже не сможем пойти выше.

Вернуться назадОбсудить в форуме

     О газете
     Контакты
     Подписка
     Письмо
     Поиск