Переход на европейские нормы проектирования

15 и 16 октября 2009 года в Минске состоялся международный научно-практический семинар Министерства архитектуры и строительства Беларуси «Переход строительного комплекса республики на европейские нормы проектирования. Опыт стран – новых членов Евросоюза по адаптации национальной нормативно-технической базы к требованиям европейских стандартов». Одним из выступающих на нем был доктор-инженер Роман ГАЙОВНИК из Института строительной техники в Варшаве, представитель Польши в Евросоюзе по еврокодам. Далее представлен сокращенный вариант второй, заключительной, части его доклада, подготовленного к минскому семинару.

Юридические регулирования в области строительных изделий

Принципиальное изменение польских правил в сфере оборота и применения строительных изделий произошло в 1995 году, одновременно с введением в действие закона «Строительное право», приспосабливающего в значительной степени польские административные правила в секторе строительства к принципам рыночной экономики.

Окончательная гармонизация польских правил с регулировками ЕС относительно введения в оборот строительных изделий состоялась путем принятия закона «О строительных изделиях» от 16 апреля 2004 года.

С 1 мая 2004-го в польском законодательстве произошло разделение оборота и применения строительных изделий. Одновременно с введением закона «О строительных изделиях» произошло разделение рынка строительных изделий на сферу, регулируемую законом (обязанность маркировки знаком CE или B) и не регулируемую законом сферу (изделия без маркировки).

Правила аккредитации, авторизации и нотификации Европейской Комиссией организационных единиц, участвующих в оценке соответствия изделий, в частности строительных (исследовательские лаборатории, сертифицирующие и контрольные единицы), содержатся в законе «О системе оценки соответствия». Закон «О строительных изделиях» содержит комплексные регуляции, касающиеся принципов введения (допуска) в оборот строительных изделий, на базе европейской и отечественной систем.

Закон «О строительных изделиях»

Он разработан и ратифицирован до вхождения Польши в ЕС. Такого закона ранее в Польше не было.

Основные положения этого закона:
– «Строительное изделие может быть введено в оборот, если его можно применять в процессе строительных работ в целях, соответствующих его эксплуатационным свойствам и назначению, то есть если оно обладает эксплуатационными свойствами, позволяющими грамотно спроектированным и возведенным строительным объектам, в которых оно применено, соответствовать основным требованиям»;
– «Строительное изделие может быть использовано в процессе осуществления строительных работ, если оно:

1) Имеет маркировку CE, свидетельствующую о том, что проведена оценка его соответствия с гармонизированными нормами или европейским техническим разрешением государства – члена ЕС или Европейского хозяйственного пространства, признанного Европейской комиссией как
соответствующего основным требованиям или

2) Находится в разработанном Европейской комиссией перечне изделий, имеющих небольшое значение для здоровья и безопасности, в отношении которых производитель выдал декларацию соответствия признанным принципам строительного дела или

3) Имеет маркировку – строительный знак, образец которого представлен в приложении №1 к настоящему закону»;
– «Маркировка строительного изделия строительным знаком допускается в том случае, если производитель провел оценку соответствия и выдал под свою ответственность отечественную декларацию соответствия с польскими нормами изделия или техническим разрешением. Оценка соответствия включает эксплуатационные свойства строительного изделия, в соответствии с его назначением, оказывающим влияние на соблюдение строительным объектом основных требований»;
– «Техническое разрешение (техническая апробация) предоставляется в случае строительного изделия, для которого не установлены польские нормы изделия или в случае строительного изделия, эксплуатационные свойства которого, касающиеся основных требований, отличаются существенно от свойств, указанных в польских нормах изделия».

Таким образом, в Польше существует две системы введения на рынок строительных изделий:
- европейская система (строительные изделия с маркировкой CE),
- отечественная система (строительные изделия с маркировкой B).

Строительные изделия могут быть маркированы знаком CE, если изданы соответствующие гармонизированные нормы изделий или выданы европейские технические разрешения (технические апробации) на основании указаний к европейским техническим разрешениям EOTA, после проведения производителем оценки соответствия. Эти изделия без ограничений могут быть предметом торговли в странах ЕС.

Знаком B могут маркироваться строительные изделия, для которых проведена оценка соответствия и выдана декларация соответствия с польскими нормами или техническим разрешением (технической апробацией).
См. рисунок 1.

Предметные нормы изделия в качестве технической спецификации

Базовым документом типа «техническая спецификация» для строительных изделий являются предметные нормы изделия. В настоящий момент они представляют собой документы, описывающие изделия с точки зрения свойств, которыми оно должно обладать, и указывающие на методы, с помощью которых все эти свойства можно проверить. Чаще всего это ссылка на другие нормы, описывающие исследовательские или аналитические методы. Европейский комитет нормализации (CEN) считает, что для гармонизации сектора строительных изделий необходимо разработать свыше 500 норм изделий и около 1500 сопутствующих им норм, включающих методы исследования и классификации. До сентября 2009 года оглашено около 270 гармонизированных норм.

Оценка соответствия изделия технической спецификации

Основанием для маркировки изделия согласно европейской или отечественной системе является проведение производителем оценки соответствия изделия технической спецификации. Закон «О строительных изделиях» предусматривает применение в европейской и отечественной системах одинаковых методов проведения оценки соответствия. Для отдельных групп изделий эти системы были определены Европейской комиссией и содержатся в ее решениях. Они обязательны и для отечественной системы.
См. таблицу.

Опыт введения Еврокода 6 в отечественную нормализацию
После разработки европейской предварительной нормы ENV 1996-1-1:1994 «Еврокод 6: Каменная кладка. Часть 1-1. Общие принципы. Общие правила для армированных и неармированных каменных конструкций» Польский комитет нормализации (PKN) принял решение о необходимости разработки так называемых «переходных» норм по каменным конструкциям, цель которых приближение нормализационных национальных требований к европейским. В 1999 году были разработаны две нормы по каменным конструкциям вместо прежних от 1987-го:
– PN-B-03002:1999. Неармированные каменные конструкции. Проектирование и расчеты;
– PN-B-03340:1999. Армированные каменные конструкции. Проектирование и расчеты.

Тогда решили продолжить устоявшийся в Польше раздел норм для обоих видов конструкций и впервые в польской нормализации ввели:
– Срок важности элемента каменной кладки, включающего кирпич, пустотелые блоки и блоки, независимо от материала, из которого они сделаны; – Разделение элементов каменной кладки на группы, в зависимости от процентного содержания отверстий в элементе, от которых зависят прочностные характеристики каменной кладки;
– Нормализованную прочность элемента каменной кладки на сжатие;
– Прочность на сжатие каменной кладки, выраженную функцией степени в зависимости от прочности элемента каменной кладки, прочности раствора и коэффициента K, определяемого путем проб для каждого вида кладки.

Проводимые в CEN/TC250 работы над очередными частями Еврокода 6 после сбора результатов опыта их применения на практике завершились разработкой таких частей:
– EN 1996-1-1:2005. Еврокод 6 – Каменная кладка. Часть 1-1. Общие принципы. Общие правила для армированных и неармированных каменных конструкций;
– EN 1996-1-2:2005. Еврокод 6 – Проектирование каменных конструкций – Часть 1-2: Общие принципы. Проектирование с учетом огнестойкости, – EN 1996-2:2006. Еврокод 6 – Проектирование каменных конструкций – Часть 2: Требования к конструкциям, выбор материала и выполнение каменной кладки;
– EN 1996-3:2006. Еврокод 6 – Проектирование каменных конструкций – Часть 3: Упрощенные методы проектирования неармированных каменных конструкций.

Одновременно с формированием заключительного пакета Еврокода 6 в собрание польских норм введено много связанных с ним предметных норм. Первые работы по введению европейских методов исследования изделий и норм на изделия были начаты в Польше в первой половине 1990-х годов. Первые нормы PN-EN по методам исследования свойств изделий были изданы в 2000 году, а первые нормы по изделиям – в 2003-м.

Утверждение в рамках CEN всех четырех частей Еврокода 6 было основанием для осуществления в 1997 года обновления PN с 1999 года так, чтобы в максимальной степени новые нормы могли быть гармонизированы с Еврокодом 6. Дополнительным аргументом осуществления обновления была возможность ссылки в обновленных нормах на несколько десятков PN-EN, связанных с Еврокодом 6 и уже внедренных на практике.

Сущностью обновления норм было введение общих принципов и правил, имеющихся в Еврокоде 6. Как принцип была принята возможность введения более полезных прочностных параметров кладки по сравнению с теми, которые до этого времени подавались в PN, при условии наличия результатов исследований, обосновывающих такое изменение.

В результате были разработаны одни нормы PN-B-03002:2007, касающиеся как армированных, так и неармированных каменных конструкций. В этих нормах приняты количественные параметры, соответствующие настоящему уровню качества продукции составных элементов кладки, а также выполнения конструкций из кладок. Было принято, что после публикации всех частей Еврокода 6 количественные параметры, которые разрешено определять внутри страны, будут повторены в национальных приложениях к этим частям в соответствии с параметрами, принятыми в PN-B-03002:2007.

Работы над переводом Еврокода 6 были начаты в 2006 году, начиная с первой части EN 1996-1-1. В настоящий момент закончена общая анкета всех частей Еврокода 6 вместе с Национальными приложениями к этим частям. После анализа замечаний, полученных в рамках анкеты, и внесения поправок во все части Еврокода 6, полученные польской стороной от CEN/TC250/EC6 за последнее время, все части Еврокода 6 будут переданы в PKN как PN-EN/EC6 для официального утверждения до конца марта 2010 года.

Структура Еврокода 6
В процессе проектирования конструкций из каменной кладки, кроме знания Еврокода 6, требуются знания принципов проектирования конструкций. Эти принципы приведены в Еврокоде «Основы проектирования конструкций», Еврокоде 1 «Влияние на конструкции» и касаются принятия величины нагрузки. А в случае армированных каменных конструкций необходимо учитывать также требования, содержащиеся в Еврокоде 2 «Проектирование конструкций из бетона».
См. рисунок 2.

Главные проблемы в процессе разработки национальных приложений к Еврокоду 6
Основные проблемы в процессе внедрения Еврокода 6, кроме сложностей с переводом всех его частей, возникают вследствие отсутствия собственных исследований каменных конструкций, являющихся предметом Еврокода 6, и отсутствия опыта их применения, позволяющего принять в национальных приложениях требования, соответствующие нынешнему состоянию развития каменных конструкций.

Главные факторы, обусловливающие это:
– большое разнообразие каменных кладок и отсутствие комплексных результатов собственных исследований их прочностных характеристик;
– обращение особого внимания в Еврокоде 6 на проблемы прочности конструкций и выбор материалов для кладки с учетом прочности кладки в условиях эксплуатации и одновременно отсутствие данных для осуществления таких оценок,
– отсутствие в ряде случаев связи между свойствами изделий, приводимых в предметных нормах, и теми свойствами, которые, с точки зрения конструктора, являются решающими для определения диапазона применения изделия.

Далее приведены некоторые сведения по преодолению названных факторов с целью внедрения в инженерную практику постановлений PN-EN/EC6. Нормы EN 1996-1-1 ввели пять классов экспозиции конструкций (условий среды):
– MX1: сухая среда – интерьеры жилых и офисных зданий;
– MX2: влажная среда внутри помещений или внешняя мокрая среда, включая каменную кладку (стену), находящуюся в неагрессивной почве или воде; – MX3: мокрая среда с наличием морозных условий и противообледеняющих средств;
– MX4: среда морской воды;
– MX5: химически агрессивная среда (газовая, жидкая, твердая).

Подбор составных элементов кладки нормы EN 1996-2 ставят в зависимость от первых пяти классов экспозиции кладки, давая описательную характеристику условий среды для первых трех классов экспозиции:
– нейтральные условия P – раствор плюс произвольный вид элементов кладки;
– умеренные условия M – раствор как выше;
– тяжелые условия S – раствор как выше.

К сожалению, нормы не формулируют требования количественного характера, касающиеся свойств материала, которые могли бы быть основанием для рекомендации применения раствора в определенном классе экспозиции и с определенным элементом кладки. Нормы только констатируют, что «раствор для кладки нужно подбирать в соответствии с условиями экспозиции стенки и спецификой элементов для кладки, при этом до момента, когда будут доступны европейские нормы по исследованиям прочности; свойства растворов для кладки должны определяться в соответствии с местной практикой и опытом», оставляя, таким образом, нерешенной проблему формулирования национальными властями правил подбора материалов для кладки для их подачи в национальном приложении к нормам.

Попытки формулирования соответствующих рекомендаций в национальном приложении из-за отсутствия «местной практики и опыта» оказались безуспешными, и до настоящего момента это проблема не решена.

Принятие в процессе проектирования каменной конструкции оптимального раствора, с точки зрения прочностной связи «раствор – элемент кладки», практически не решается из-за отсутствия проектных указаний в этой сфере. Отсутствие таких рекомендаций не позволяет проверить границы возможностей применения раствора для кладки, приводимые его производителями.

Проведенный анализ исследования «взаимодействия» раствора и элементов кладки, а также результаты наблюдений за взаимодействием «раствор – элемент кладки» в стеновых конструкциях указывают на необходимость проверки свойств растворов, приводимых производителями в декларации соответствия с точки зрения их пригодности к применению в предусмотренном диапазоне.

Производители растворов для кладки вводят на рынок изделия, по которым соблюдаются требования предметных норм. Из-за отсутствия в декларации соответствия некоторых существенных свойств изделия, она не является для проектировщика каменной конструкции основанием для правильного выбора материалов для кладки и определения правильного диапазона их применения. Отсутствие данных в декларации соответствия изделия, необходимых для оценки диапазона применения растворов для кладки, позволяет утверждать, что диапазон применения изделия, подаваемый производителем, не имеет нужного обоснования и как таковой вызывает сомнения в его правильности.

Возникшая ситуация свидетельствует о необходимости обновления предметных норм таким образом, чтобы требуемые параметры, приводимые в декларации соответствия, охватывали также те, которые являются решающими в аспекте диапазона применения изделия.

Решение названных проблем требует проведения комплексных исследовательских работ.

Подготовил Дмитрий ЖУКОВ