propozycja nowej metody określania zużycia technicznego budynków

propozycja nowej metody określania zużycia technicznego budynków

Udostępnione na prawach rękopisu, 8.04.2014r.
Publikacja: Knyziak P., "Propozycja nowej metody określania zuzycia technicznego
budynków" (Proposal Of New Method For Calculating The Technical Deterioration Of
Buildings), Problemy naukowo badwcze budownictwa, tom V, Wydawnictwo Politechniki
Białostockiej, Białystok 2008, s. 573-580, ISBN 978-83-60200-51-3 (artykuł konferencyjny
- 54 Konferencja Naukowa Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN i Komitetu Nauki
PZITB, Białystok-Krynica 21-26.09.2008)
Piotr KNYZIAK1
PROPOZYCJA NOWEJ METODY
OKREŚLANIA ZUŻYCIA TECHNICZNEGO BUDYNKÓW
1. Wprowadzenie
Ocena zużycia technicznego budynku może zostać dokonana jedną z wielu metod.
Jednak istniejące metody oceny nie spełniają oczekiwań, są w wielu aspektach niedoskonałe.
W zależności od metody wyniki mogą być mało dokładne, w małym stopniu powtarzalne,
wymagać dużych nakładów pracy lub wykorzystania wiedzy eksperckiej. W związku z tym
poszukiwane są nowe rozwiązania, które przy rozpatrywaniu zużycia technicznego wielu
budynków pomogłyby w oszacowaniu ich bieżącej wartości i pozwoliłyby na
prognozowanie zmian.
Zaproponowana metoda oceny zużycia technicznego budynków oparta jest na
elementach metod istniejących, ale uwzględnia również dane o remontach i w mniejszym
stopniu jest zależna od arbitralnych ocen osób wykonujących przeglądy.
2. Wybrane metody określania stopnia zużycia technicznego budynków
Spośród wielu metod określania stopnia zużycia technicznego budynków opisywanych w
literaturze [1], [7], obecnie najczęściej wykorzystywane są dwie metody. W celu określenia
wartości budynków przedstawiciele firm ubezpieczeniowych często wykorzystują metody
bazujące na metodzie czasowej Rossa. Eksperci budowlani posługują się metodą wizualną,
której podstawą jest wykonanie dokładnego przeglądu budynku. Przedstawione poniżej
metody zostały wykorzystane do analizy porównawczej z proponowaną nową metodą.
2.1. Metoda czasowa (metoda Rossa)
Jest to metoda szybkiego i mało arbitralnego oszacowania zużycia budynku. Opiera się
na założeniu, iż zużycie techniczne Z narasta w czasie i w podstawowym stopniu zależy od
staranności utrzymania budynku oraz przyjętych rozwiązań materiałowych (np. pokrycia
dachu budynku). Zbiór tablic i wzorów wymaga ustalenia aktualnego wieku t, założenia
czasu użytkowania budynku T oraz oszacowania jakości utrzymania budynku. Autor metody
doszedł do wniosku, że im budynek jest lepiej utrzymywany tym w mniejszym stopniu ulega
1
Dr inż., Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Warszawska
zużyciu, znajduje się w lepszym stanie technicznym. W zależności od staranności
utrzymania zużycie budynku można obliczyć wg jednej z trzech formuł:
a) formuła Rossa, do obliczania zużycia budynków utrzymanych niestarannie - przebieg
zużycia został zdefiniowany liniowo w stosunku do wieku budynku:
Z = 100
t
T
(1)
b) formuła Rossa i Ungera, do obliczania zużycia budynków utrzymanych prawidłowo:
Z = 100
t ⋅ (t + T )
2 ⋅T 2
(2)
c) formuła Rossa i Eytelweina, do obliczania zużycia budynków bardzo starannie
utrzymanych:
Z = 100
t2
T2
(3)
Metodę tą stosuje się głównie w celu wstępnego określenia zużycia, gdyż nie uwzględnia
wielu istotnych czynników mogących mieć wpływ na zużycie techniczne budynku. Głównie
chodzi o nieuwzględnianie jakości różnych rozwiązań materiałowo konstrukcyjnych oraz
nieuwzględnianie jakości materiałów i robót budowlanych.
2.2. Metoda wizualna
Jest to metoda wykorzystująca wiedzę eksperta. Stopień zużycia budynku wyznaczany
jest poprzez ocenę zużycia technicznego poszczególnych elementów składowych i ustalenie
ich udziału w wartości całego budynku. W wyniku zsumowania iloczynów tych wartości
otrzymywana wartość jest zużyciem całego budynku.
Harmonogram oceny zużycia technicznego tą metodą obejmuje [4]:
- podział obiektu na wydzielone elementy „i-te”,
- określenie zużycia poszczególnych elementów Zzti,
- ustalenie procentowego udziału kosztów poszczególnych elementów w koszcie
całego nowego budynku Ai,
- określenie średniego ważonego stopnia zużycia poszczególnych elementów Zztiw,
- określenie średniego ważonego stopnia zużycia całego obiektu budowlanego Z.
Określenie zużycia poszczególnych elementów wymaga:
- dokonania oględzin i oceny wg kryteriów zamieszczonych w tablicach,
- uwzględnienia zakładanej trwałości technicznej elementu T,
- zebrania informacji o przeprowadzonych remontach i konserwacjach,
- uwzględnienia okresu dotychczasowej eksploatacji elementu t.
Stopień zużycia elementu budowlanego wyznaczany jest w trakcie przeglądu budynku.
Procent zużycia badanego elementu określany jest przy wykorzystaniu tablic, w których
podane są klasyfikacje stanu technicznego elementu i odpowiadające im stopnie zużycia, a
także z tablic przedstawiających zależność miedzy różnego rodzaju uszkodzeniami
elementów i stopniem ich zużycia [1]. W literaturze [7] funkcjonuje również wzór na stopień
zużycia technicznego elementu, który porównuje koszt remontu danego elementu do kosztu
budowy tego elementu, jest to jednak podejście w aspekcie wyceny budynku.
Stopień zużycia całego obiektu oblicza się wg wzoru:
n
Z=
∑
i =1
Ai ⋅ Z zti [%]
100%
(4)
gdzie: n - liczba elementów, na które został podzielony obiekt budowlany.
Wynik w dużej mierze zależy od arbitralnych ocen eksperta, jego doświadczenia,
spostrzegawczości i dociekliwości. Różnice w ocenie tego samego obiektu mogą być
znaczne, szczególnie dla obiektów w średnim standardzie utrzymania. Metoda ta jest bardzo
pracochłonna, wymaga zatrudniania rzeczoznawców oraz w wielu przypadkach
wykonywania kosztownych ekspertyz, badań, odkrywek (bez nich można określić tylko
zużycie elementu po wyglądzie zewnętrznym). W praktyce część ocen dokonują osoby
nieuprawnione lub nieposiadające wystarczającej wiedzy i doświadczenia.
3. Proponowana metoda określania stopnia zużycia technicznego budynków
(metoda remontu ważonego)
Proponowana metoda bazuje na elementach metodologii istniejących wcześniej metod
oceny stanu technicznego budynków (co w założeniu powinno ułatwić wdrożenie metody)
oraz danych z dokumentacji budynków o wykonywanych remontach i modernizacjach.
Poniższe podejście wydaje się nie występować w literaturze.
Stan techniczny budynku Z jest obliczany w metodzie remontu ważonego, podobnie jak
w metodzie wizualnej, jako suma sprowadzonego zużycia poszczególnych grup elementów
Zn (takich jak fundamenty, ściany, stropy, poszczególne instalacje itp.). Sprowadzone zużycie
w każdej grupie elementów jest obliczane jako iloczyn zużycia grupy elementów Znt i
współczynnika udziału grupy elementów w kosztach obiektu w (podobnie jak kosztu w
metodzie wizualnej, liczonego jako iloraz kosztu grupy elementów do kosztu całego
obiektu). Powyższe wyraża wzór:
n
Z=
∑ Z nt ⋅ w
(5)
1
Zużycie grupy elementów, zamiast precyzyjnych ale bardzo arbitralnych ocen eksperta
wymaganych w metodzie wizualnej, jest obliczane z wykorzystaniem wzorów.
W przypadku grupy elementów nie remontowanych lub w całości wymienionych na
nowe zużycie obliczane jest wg jednego z trzech wzorów, w zależności od wartości zgrubnej
oceny stanu technicznego elementów wykonanej w trakcie ostatniego przeglądu
technicznego (przyjęto wzory jak w metodzie czasowej Rossa dotyczącej budynków o
różnym stopniu utrzymania). Jeżeli grupa elementów podczas ostatniej kontroli była:
a) w złym stanie
Z nt (t ) = 100
b) w dobrym stanie
t
,
T
(6)
Z nt (t ) = 100
t (t + T )
,
2T 2
(7)
c) w bardzo dobrym stanie
Z nt (t ) = 100
t2
T2
.
( 8)
gdzie: t – czas od pełnego remontu (wymiany) lub wybudowania budynku, T –
przewidywany okres trwałości grupy elementów.
Powyższe wzory uwzględniają jedynie remonty polegające na całkowitej wymianie lub
pełnym przywróceniu właściwości. W trakcie prac nad metodą uznano, że zużycie grupy
elementów z uwzględnieniem remontów częściowych powinno być obliczane, jako wartość
ważona z przedziału utworzonego przez zużycie od chwili wybudowania lub wymiany
elementu Znt wg czasu t obliczone z wykorzystaniem wzoru uzależnionego od jakości
polityki remontowej oraz zużycie obliczone od chwili remontu częściowego tb. Dodatkowo
uznano, że waga napraw bieżących powinna być we wzorze większa niż wpływ pełnych
remontów i w związku z tym zużycie liczone wg czasu tb powinno w większym stopniu
wpływać na wynik. Przyjęto, iż zużycie będzie w 2/3 zależne od zużycia liczonego wg czasu
tb i w 1/3 zależne od zużycia liczonego wg czasu t. Słuszność powyższego potwierdza analiza
uzyskanych wyników. Ostatecznie dla grupy elementów wyremontowanych częściowo wzór
na zużycie można zapisać w postaci:
Z nt =
Z nt (t ) + 2 ⋅ Z nt (t b )
100
3
(9)
gdzie: t – czas od wybudowania budynku lub wymiany elem., tb – czas od remontu
częściowego, T – przewidywany czas użytkowania grupy elementów.
Przyjęto, że zużycie liczone wg czasu od chwili remontu częściowego tb powinno być
obliczane według wzoru, jak w metodzie czasowej Rossa [7] dotyczącej budynków bardzo
dobrze utrzymywanych.
Z nt (t b ) = 100
tb 2
T2
(10)
Przykład wykorzystania metody remontu ważonego przedstawiono na (rys. 1).
W przykładzie tym, zużycie teoretycznego elementu przez pierwsze 30 lat przyjmuje
wartości równe tym obliczonym wg wzoru (8), następnie po remoncie liczone jest jako
wartość ważona wg wzoru (9). Wartość obliczona dla 50 lat od wybudowania elementu
oznaczona została na rys. 1 pionową kropkowaną linią łączącą od góry do dołu wartości
zużycia: wg wzoru (8), wg wzoru (9) – wg metody remontu ważonego, wg wzoru (10).
Rys. 1. Przykład zużycia elementu dobrze utrzymanego, z dwukrotnie wykonanymi
remontami częściowymi co 30 lat
Porównanie wyników otrzymanych metodą remontu ważonego z wynikami otrzymanymi
innymi metodami przedstawia (rys. 2). Obliczenia przeprowadzono w pracy [2] dla 95
prefabrykowanych wielorodzinnych budynków mieszkalnych wybranych z 15 osiedli w
Warszawie.
Rys. 2. Porównanie wyników otrzymanych różnymi metodami
3.2 Stopień realizacji remontów budynku
Posługując się wartościami granicznymi parametrów można wyznaczyć zakres
zmienności wartości zużycia budynków, obliczanej według metody remontu ważonego w
odniesieniu do liczby lat od czasu oddania obiektu do użytkowania. Wartości graniczne
parametrów w dużej mierze zostały dobrane jako dopuszczalne, bezpieczne dla budynku i
instalacji (możliwe do wystąpienia w trakcie użytkowania) oraz rozsądne ekonomicznie
(zestawienie nie uwzględnia możliwości wykonania wcześniejszych remontów). Możliwość
występowania stanów „lepszych” wynika z możliwości modernizacji budynku lub
wykonywania wcześniej remontów planowanych na późniejszy okres. Możliwość
występowania stanów „gorszych” wynika z możliwości prowadzenia „niebezpiecznej”
polityki remontowej, występowania wad konstrukcyjnych, intensywnej degradacji lub
uszkodzeń budynku przez mieszkańców (w tym w wyniku wyburzenia fragmentów ścian
nośnych). Zakres zmienności wartości zużycia budynków przy powyższych założeniach
przedstawia rysunek (rys.3).
Rys. 3. Zakres zmienności wartość zużycia budynków w odniesieniu do liczby lat od
czasu oddania obiektu do użytkowania
Dla okreslonej liczby lat użytkowania budynku można wyznaczyć przedziały zmienności
ograniczone wartościami Zmin i Zmax. Porównanie wartości Z do przedziału zmienności
pozwala wyciągnąć informację o stopniu realizacji remontów budynku. Wartość określającą
stopień realizacji remontów danego budynku R można zdefiniować wzorem:

Z − Z min
R = 1 −
 Z max − Z min

 *100 [%]


(11)
Im większa wartość R, tym budynek bliższy jest stanu pełnej sprawności, wartości bliskie
zeru świadczą o nie prowadzeniu remontów. Powyższa wartość może być punktem
odniesienia przy planowaniu kolejności prac remontowych grupy budynków.
Przykład wyników obliczeń wartości R z pracy [2], dla tej samej grupy budynków, która
została wykorzystana dla (rys. 2), przedstawia (rys. 3).
Rys. 4. Wartość R wybranej grupy budynków
4. Podsumowanie
Proponowana metoda w pewnym zakresie cechuje się zaletami istniejących metod oraz
niweluje ich wady, głównie w wyniku wykorzystania możliwości komputerowego
wspomagania przetwarzania danych. Jest bardziej obiektywna, niż metoda czasowa lub
metoda wizualna. Nie wymaga dokładnego określania wartości zużycia elementów
budynków w trakcie kontroli. Jak wskazuje doświadczenie, im mniejszy jest zakres wartości,
którymi może zostać opisany stan elementu (w tej metodzie tylko trzy wartości), tym
bardziej powtarzalne są wyniki przy określaniu wartości zużycia. W praktyce jest to metoda,
która bez udziału rzeczoznawców pozwala określić z dobrą dokładnością stan techniczny
wielu budynków.
Wykorzystanie elementów metod istniejących, pozwoli na znacznie łatwiejsze wdrożenie
proponowanej metody. Zaproponowana definicja wartości R dla określania stopnia realizacji
remontów danego budynku umożliwia kontrolę zarządzania budynkiem, jak i porównanie
tempa zużycia budynku i jego elementów do wartości standardowych lub planowanych.
Metoda ta pozwala sprostać nowym wyzwaniom. Prawidłowa polityka remontowa
zaczyna się już w fazie projektowania:
- dobór materiałów i rozwiązań konstrukcyjnych wpływa na określenie czasu
użytkowania poszczególnych elementów i całego budynku,
- określenie odstępów czasowych remontów bieżących i wymian już na etapie
projektowania pozwala na planowanie kosztów i przygotowanie finansowe,
- określenie wagi kosztowej poszczególnych grup elementów pozwala w indywidualny
i precyzyjny sposób kalkulować każdy budynek,
- w fazie użytkowania można wykorzystać wcześniej przygotowane dane, wykonywać
przeglądy pod kątem porównania zaplanowanego stanu elementów budynku ze stanem
rzeczywistym, dużą część pracy „biurowej” zastąpić programem i obliczeniami
komputerowymi.
Opisywana poniżej metoda została stworzona, jako odzew na aktualne problemy i
potrzeby związane z oceną stanu technicznego budynków. Metoda ta analizując czas ubiegły
od poprzednich remontów i uwzględniając widoczny stan elementów pozwoli uzasadnić
zarówno potrzebę jak i kolejność wykonywania remontów w poszczególnych budynkach
będących w zasobach spółdzielni. Wykorzystanie informacji o czasie użytkowania,
wykonanych remontach i danych z przeglądów zapisanych w dokumentacji budynku
pozwoli dokładniej określić wartość budynku, w celu ustalenia wysokości składek
ubezpieczeń. Obiektywność metody predysponuje ją do określania wartości budynków
związanego z przewidywanym wprowadzeniem podatku katastralnego oraz kontroli
prawidłowości utrzymania pojedynczego budynku lub całego osiedla.
Literatura
[1] Arendarski J., Trwałość i niezawodność budynków mieszkalnych wznoszonych
metodami uprzemysłowionymi. Arkady. Warszawa 1978.
[2] Knyziak P., Analiza stanu technicznego prefabrykowanych budynków mieszkalnych
za pomocą sztucznych sieci neuronowych. Rozprawa doktorska. Wydział Inżynierii
Lądowej, Politechnika Warszawska. 2007.
[3] Lewicki B., Metodyka oceny stanu technicznego konstrukcji budynków
wielkopłytowych, Instytut Techniki Budowlanej, Warszawa 2002.
[4] Prystupa M., Problematyka oceny stanu technicznego obiektów budowlanych w
wycenie nieruchomości, VIII Konferencja Naukowo-Techniczna, Cedzyna k. Kielc, 21-23
kwietnia 2004r.
[5] Thierry J., Zaleski S., Remonty budynków i wzmacnianie konstrukcji. Arkady,
Warszawa 1982.
[6] Wodyński A., Firek K., Kocot W., Ocena wpływu remontów oraz zabezpieczeń
profilaktycznych na trwałość budynków murowanych w LGOM. "Inżynieria Środowiska",
tom 11, nr 1/2006.
[7] Zużycie obiektów budowlanych, WACETOB, Warszawa 2000.
PROPOSAL OF NEW METHOD FOR CALCULATING THE
TECHNICAL DETERIORATION OF BUILDINGS
This paper present proposal of new method for calculating the technical deterioration “Z“
of buildings. The method is based on elements extracted from classical methods and on data
about repairs and modernization collected from building documentation. Estimating
technical deterioration of building using data about repairs:
- it’s easier to use comparing to the older method,
- it’s more objective, than time method or visual method,
- in practice, presented method can give comparable results even if it is used by a
person who is not an expert,
- it is fast and simple, the needed data can be obtained from building documentation.
Presented ratio R could be a point of reference at planning repair work sequence for a
group of buildings or for comparing building values. This is a simple and objective method
for the determination if the building is used correctly, as well as if it is abandoned.