Reabilitarea structurala a unei hale industriale

In ultima perioada, a crescut numarul solicitarilor privind efectuarea unor analize tehnice in vederea evaluarii posibilitatilor de schimbare a destinatiei unor cladiri industriale, in constructii de utilitate publica. Intentiile proprietarilor se manifesta, cu precadere, in directia edificarii unor spatii cu caracter administrativ (birouri, banci, sedii de firme), comercial (magazine, depozite, piete agroalimentare) sau cu diverse alte destinatii (sali de sport, ateliere de productie, abatoare, unitati de crestere a animalelor).

Este firesc ca asemenea initiative sa ridice o serie de probleme nu numai expertilor si proiectantilor, ci mai ales managerilor, carora le revine misiunea de a alege solutia cea mai judicioasa, in functie de specificul si dificultatile lucrarilor pe care le implica fiecare varianta propusa de specialisti.

Multitudinea si complexitatea aspectelor ce trebuie luate in conside­rare atunci cand se schimba destinatia unor hale industriale sporesc conside­rabil in cazul in care se impune extinderea spa­tiilor utile pe verticala, cu ajutorul unor plansee intermediare destinate sa asigure o noua compartimentare.

Misiunea expertilor si a proiec­tantilor este ingreunata de existenta unor factori obiectivi, cum ar fi:

• lipsa documentatiei tehnice privind particularitatile de alcatuire initiala a cladirii si, mai ales, a informatiilor concludente privind modificarile structurale si/sau functionale suferite pe parcurs;

• lipsa de cooperare sau indife­renta unor factori interesati, in pri­vinta efectuarii unor investigatii specifice, referitoare la caracteristicile fizico-mecanice ale materialelor constituente, a proprietatilor geoteh­nice ale terenului de fundare sau a tipului si starii in care se gaseste infrastructura;

• lipsa unor prevederi legislative, care sa stabileasca cadrul si limitele admisibile pentru efectuarea unor transformari functionale;

• lipsa unor documentari prealabile privind particularitatile si posibi­litatile cladirii de a satisface exigentele temei de proiectare, propusa de beneficiar.

Dificultatile care apar in cadrul procesului de analiza a starii tehnice a unei cladiri, in vederea stabilirii celei mai rationale solutii de schimbare a functionalului, sunt evidentiate cu claritate sub forma unui studiu de caz.

In cele ce urmeaza, se prezinta in detaliu aspectele esentiale ivite, atunci cand s-a intentionat transformarea unei hale industriale cu pod rulant, in sediu de firma.

Particularitati structurale ale cladirii

Constructia analizata in cazul de fata a fost reali­zata si data in functiune in deceniul patru al secolului trecut, folosind materiale si tehnici specifice perioadei respective, cand in tara noastra nu se aplicau norme de proiectare antiseismica.

Imobilul este amplasat pe un teren plan, care prezinta stabilitate geotehnica si un nivel destul de ridicat al apelor subterane.

Cladirea face parte din clasa II de importanta si este situata in zona seismica „C“, caracterizata prin valoa­rea k_s=0,20 si perioada de colt T_c=1,0 sec.

Stilul si formele arhitecturale ale cladirii prezinta elemente cu specific local, continand motive variate de incadrare a suprafetelor vitrate (foto 1 si 2).

Data fiind vechimea imobilului, faptul ca in decursul timpului acesta a indeplinit diferite functiuni si ca la arhiva n-au putut fi gasite decat doua planuri de arhitectura, a fost necesar sa se recurga la relevarea cladirii si efectuarea a numeroase fotografii. De asemenea, din cer­cetarea facuta in teren nu s-au putut obtine informatii veridice privind modificarile structurale intervenite pe durata exploatarii, care au constat, in special, din transformarea halei industriale in cladire administrativa ceea ce a presupus adaugarea unui nou planseu la corpul S+P+1E. Vechea hala industriala poate fi identificata prin existenta stalpilor cu console necesari podului rulant, chiar daca, din motive arhitecturale, s-a incercat ascunderea consolelor.

Obiectivul analizat se extinde pe doua corpuri de cladire, primul avand 5 niveluri (S+P+3E), iar al doilea, 3 niveluri (S+P+1E).

Corpul principal este situat intre axele 1 – 6 si A – C si are constitutia specifica unei hale industriale, fiind prevazut in faza initiala cu pod rulant.

Structura de rezistenta este alcatuita din cadre monolite tip portal din beton armat cu deschiderea de 17,0 m  si distanta intre ele la 3,0 m.

Stalpii au sectiunea variabila in trepte fiind prevazuti cu console pentru sustinerea grinzilor de rulare. Portiunea de sub consola prezinta o reducere usoara a sectiunii transversale spre baza, astfel incat aceasta are in plan vertical o sectiune trapezoidala cu latura mica situata in apropierea fundatiei.

Elementele de inchidere sunt realizate din zidarie de caramida, care prezinta fisuri orizontale pronuntate in unele zone.

Din cauza defectarii in timp a unor utilitati din subsol, au existat perioade cand acesta a fost inundat, apa infiltrandu-se in elementele structurale si nestructurale. Prin evaporarea apei, s-au produs exfolieri si decopertari ale tencuielii.

Acoperisul are pe intreg peri­metrul o retea corespunzatoare de jgheaburi si burlane din tabla galvanizata, care servesc la colectarea si indepartarea prompta si eficienta a apelor pluviale. In marea lor majoritate, acestea sunt corect executate, dispuse corespunzator si in numar suficient.

La aspectele de ordin general mentionate mai sus, se pot adauga elemente agravante, cauzate de unele particularitati ale obiectivului analizat, cum ar fi lipsa hidroizolatiei dintre elevatie si pereti, precum si gradul ridicat de umiditate al solului. In aceste conditii, din cauza poro­zitatii betonului, are loc initial absorbtia si, ulterior, migrarea lenta, dar constanta, a excesului de umiditate din sol. Drept urmare, se produc dilatari ale masei materialului, care conduc la diminuarea caracteristicilor mecanice, prin crearea unor stari de tensiune exagerate. Suplimentar, apa infiltrata pe diverse cai in structura materialului ingheata in sezonul rece si, datorita cresterii volumului (in medie cu 10-15%), contribuie la dezagregarea treptata a materialului.

Prin umezire se inrautateste calitatea materialelor, atat din punctul de vedere al durabilitatii, cat si al conductibilitatii termice. Zidurile umede conduc mai usor caldura catre exterior si creeaza conditii insalubre de locuit.

In plus, la degradarile mentio­nate, lente, dar constante in timp si insotite de cumularea efec­telor dupa legi care nu sunt inca stapanite, trebuie adaugat faptul ca, la data realizarii obiectivului analizat, se foloseau materiale de constructie de calitate inferioara, avand rezistente mecanice mult reduse in comparatie cu valorile minime admise in prezent.

Rezultatele incercarilor nedistructive efectuate asupra materialelor care compun cadrele din beton armat permit incadrarea betonului in clasa C 6/7,5.

Referitor la armaturile utilizate, se poate face observatia ca limita de curgere a acestora este de 1.400 daN/cm2, mult inferioara limitei de curgere acceptate pentru otelurile folosite in prezent.

Diametrele utilizate au fost: f25, f22 pentru stalpii de la corpul 1, respectiv 2 si f16, f22 pentru grinzi. Stalpii sunt armati cu trei bare pe o directie si doua bare pe cealalta directie, pe sectiunea unui stalp toate barele avand acelasi diametru. Grinzile sunt armate cu doua bare, distanta dintre etrieri fiind de 25 cm – 30 cm.

Prezentarea solutiilor constructive capabile sa asigure refunctionalizarea  cladirii in conditii de eficienta maxima

Schimbarea destinatiei unei cladiri concepute initial si functio­nand un timp ca hala industriala, in constructie de utilitate publica, sub forma unui sediu de firma, este firesc sa ridice o serie de probleme tehnice si economice.

Multitudinea si complexitatea acestora sporesc considerabil, atunci cand refunctionalizarea incintei urmeaza sa se faca prin extinderea spatiilor utile pe verticala cu ajutorul unor plansee intermediare, destinate sa conduca la o noua compartimentare a spatiului util.

In cazul de fata, aceasta actiune a fost demarata cu cateva decenii in urma si a constat din realizarea a doua plansee monolite din beton armat, constituite din grinzi si placi, fiecare avand conditii de rezemare (implicit, de transmitere a incarcarilor ce le reveneau la teren) si de solicitare a structurii cladirii mult diferite.

Prin masurile intreprinse a rezultat un subsol total nefunctional, un prim nivel a carui compartimentare nu mai satisface exigentele actuale (mai ales cele viitoare ale beneficiarului) si un al doilea nivel, de asemenea, nefunctional.

Pentru identificarea posibilitatilor tehnice, s-a efectuat expertizarea constructiei existente.

Luand in considerare totalitatea problemelor mentionate, corelate cu implicatiile economice care decurg din adoptarea unei anumite moda­litati de a satisface solicitarile beneficiarului, consideram ca, in cazul de fata, se contureaza urmatoarele perspective:

a) dezafectarea totala a constructiei existente si edificarea pe acelasi amplasament a unei cladiri noi, capabile sa satisfaca exigentele actuale;

b) dezafectarea acoperisului actual (grinzile cadrelor si saiba de beton de la partea superioara a cladirii), impropriu amenajarii ultimului nivel din cauza inclinarii mari a riglelor, realizarea unor grinzi orizontale din beton armat sau din beton precomprimat si a unui acoperis sub forma de terasa sau sarpanta;

c) mentinerea halei in forma actuala de alcatuire cu deficientele mentionate si cu functiile ce-i sunt atribuite si executarea unui nou corp de cladire, situat in fata pavilionului administrativ actual la o distanta convenabila; cu ajutorul noii constructii, beneficiarului i se poate asigura surplusul de spatiu solicitat.

Concluzii

Solutiile recomandate anterior, posibil a fi adoptate in cazul de fata pentru a oferi un raspuns favorabil solicitarii beneficiarului de a refunc­tionaliza cladirea, prezinta fiecare avantaje si dezavantaje, unele evidente, altele previzibil a se manifesta in viitorul apropiat.

Daca ne referim numai la dezavantaje, care sunt mai interesante din punct de vedere practic, situatia se prezinta in modul urmator:

a) Demolarea unei cladiri cu structura de rezistenta din elemente monolite de beton armat, mai ales dupa ce aceasta a suferit doua interventii majore prin executarea a doua plansee intermediare, la momente diferite, iar la subsol au fost construite doua camere blindate (buncare), umplute partial cu beton si moloz, ridica probleme tehnice deosebite, consumuri sporite de materiale si forta de munca, precum si un angajament financiar deloc neglijabil din partea proprietarului, angajament dificil de estimat in aceasta faza. Prezenta a trei obiective construite care sunt lipite de cladire face, de fapt, putin probabila acceptarea unei astfel de solutii. Ridicarea pe amplasament a unei noi constructii implica indepartarea nu numai a peretilor buncarelor din subsol, ci si a materialelor de umplutura din subsol. Daca la aceasta actiune deosebit de dificil de dus la bun sfarsit se mai adauga necesitatea dezafectarii actualei infrastructuri a halei, ne situam destul de aproape de ima­ginea unor lucrari faraonice, care ar trebui nu numai demarate, ci si fina­lizate intr-un timp strict limitat.

b) Dezafectarea numai a elementelor de acoperis si realizarea unui nou subansamblu structural orizontal, chiar daca se recurge la solutia prefabricata si sunt antrenate resurse materiale si umane diminuate comparativ cu cele ce ar fi fost folosite in cazul aplicarii solutiei specificate la punctul a), genereaza totusi suficient de multa rezerva si nu poate fi acceptata cu usurinta. Faptul ca operatiile urmeaza sa se desfasoare la inaltime, folosind mijloace si procedee tehnice complicate, reprezinta argumente temeinice care descurajeaza adoptarea unei astfel de solutii. In plus, este necesar sa se realizeze consolidarea prin camasuire a stalpilor si funda­tiilor aferente, pe toata inaltimea constructiei. Este usor de intuit ca nici aceasta solutie nu este deosebit de atractiva, tinand cont atat de cheltuielile implicate, cat si de durata mare a lucrarilor.

c) In fata corpului de cladire administrativ existand suficient spatiu pentru a realiza, la o distanta convenabila, un nou imobil, prin care poate fi completat necesarul de spatiu solicitat de catre beneficiar, se apreciaza ca, in conditiile date, aceasta reprezinta solutia cea mai rationala, atat sub aspect tehnico-economic, cat si al duratei de timp necesare intrarii in functiune.

Dintre masurile de interventie recomandate in cadrul expertizei, beneficiarul si proiectantul lucrarii vor alege solutia cea mai avantajoasa din punct de vedere tehnic si economic.

Aceasta va fi detaliata sub forma unui proiect de executie de catre o institutie specializata in astfel de lucrari, documentatie care va fi supusa aprobarii expertului, potrivit legislatiei in vigoare.

Bibliografie

1. *** – Expertiza tehnica a cladirii Sucursalei de intretinere si servicii energetice electrice „Electrica Moldova“ Bacau. Expert tehnic: prof. dr. ing. Nicolae Florea.

2. *** – Normativ pentru proiec­tarea antiseismica a constructiilor de locuinte, social-culturale, agrozoo­tehnice si industriale. Indicativ P 100-1992.

3. *** – Completarea si modificarea capitolelor 11 si 12 din „Normativul pentru proiectarea antise­ismica a constructiilor de locuinte, social-culturale, agrozootehnice si industriale“. Indicativ P 100-1992.

…citeste articolul integral in Revista Constructiilor nr. 24 –martie 2007

Autori:
Nicolae FLOREA
Petru MIHAI
Emilia NEAGU – Universitatea Tehnica „Gheorghe Asachi” Iasi