Analýza degradácie stavebného objektu modifikovaným dynamickým modelom MDM

Technicko-ekonomické úlohy opisujúce vývoj v čase sú spojené s degradáciou užívateľských funkcií pôvodného riešenia. Stavebné objekty degradujú vo svojej funkčnosti, výrobné technológie starnú a prežívajú sa. Preto je dôležité poznať časové rozloženie očakávaného priebehu degradácie – starnutia objektu. Určenie tempa degradácie môže upozorniť na chyby vzniknuté už pri výbere konštrukčných dielov technickej časti projektu. Jedným z vhodných nástrojov riešenia sú dynamické modely.

1. Modifikovaný dynamický model MDM
 Modifikovaný dynamický model MDM [1] ako simulačný nástroj slúži okrem iného na overovanie hypotéz dlhodobo udržateľného rozvoja. Výslednými hodnotami sú spočítané štandardy jednotlivých prvkov modelu. Grafickou vizualizáciou výsledkov sa definované hypotézy buď potvrdia, alebo spochybnia. Vo výpočte MDM možno robiť simulácie s intervenciami väzieb medzi jednotlivými prvkami, aplikácie externých vplyvov, parametrizáciu a simuláciu rizikových vplyvov. Všetky tieto výpočty poskytujú číselné výsledky, ktoré možno previesť do grafickej podoby. Grafické zobrazenie priebehu výpočtu prispieva k lepšiemu náhľadu na realizované výpočty [2].

2. Vývoj degradácie stavebného objektu
Predpokladajme, že projekt stavebného objektu viacpodlažného bytového domu (BD) bol navrhnutý v čase t = 0, a to v pôvodnom štandarde X (0) (tab. 1). Je rozčlenený do šiestich funkčných častí vytvárajúcich v priebehu užívania požadované úžitkové hodnoty. Dôvody degradácie sú opotrebenie v dôsledku užívania, morálna degradácia, náhodné externé udalosti degradačného charakteru a externé udalosti pozitívneho charakteru. Charakteristiku sledovaných vlastností objektu ukazuje tab. 1. Na výpočet sa musí zostaviť ekvivalentná hodnotiaca stupnica interakcie v rozsahu medzi prvkami a počiatočnými podmienkami.

Priebeh opotrebovania bytového domu bývaním
Postupným starnutím konštrukčných dielov sa znižuje pôvodný štandard domu navrhnutý v projekte až na úroveň, ktorá vedie k rozhodnutiu obnovovať jednotlivé funkčné prvky. Ide o stratu projektom navrhnutého štandardu z dôvodu starnutia materiálov a opotrebenia vplyvom používania objektu jeho užívateľmi. Z priebehu kriviek znázornených na obr. 2 vidieť postupnú degradáciu jednotlivých funkčných častí objektu. Prepočet v tejto fáze nepredpokladá nijaké zásahy z hľadiska údržby alebo obnovy.

Obr. 2  Vývoj degradácie štandardov jednotlivých funkčných dielov stavebného objektu zo štandardu projektového návrhu X(0) do štádia štyridsaťročnej životnosti bez cyklickej údržby a obnovy	Obr. 3  Vývoj degradácie štandardov vybraných funkčných dielov stavebného objektu zo štandardu projektového návrhu X(0) do štádia štyridsaťročnej životnosti s podmienenými zásahmi

Podmienená obnova konštrukčných prvkov
Zoznam externých vplyvov predstavuje v praxi zásahy manažmentu objektu, ktorý sa stará o jeho správu tak, aby sa udržal minimálny užívateľský štandard. Zásahy sú zamerané na štyri definované prvky (1, 6, 5, 2). Výhoda podmienených zásahov spočíva v tom, že netreba presne definovať časový okamih ich aplikácie, ktorý nemusí byť na začiatku známy. Určená udalosť automaticky testuje aktuálny stav a na základe jej vyhodnotenia sa spustí (nepustí) regulačný mechanizmus.

Vplyv externých zásahov je zrejmý na obr. 3 vo vyznačených časových periódach na vodorovnej osi, kde dochádza k jeho aplikácii – teda najčastejšie pri poklese štandardu pod minimum definované jeho užívateľom. Priebeh zmien na obr. 3 so zavedeným cyklom obnovy pre prvok fasáda (x1) je zaujímavý tým, že po obnove funkčného dielu starne prvok rýchlejšie. Súvisí to s tým, že technicky je konštrukčný prvok modernizovaný, ale nie je celkom nový. Zostávajú v ňom pôvodné súčasti, ktoré ho ďalej znehodnocujú.

Dosahy zlepšovania kvalitatívnych vlastností viacerých prvkov stavebného objektu na oddialenie nevyhnutnosti jednorazových vysokých investícií spojených s externými zásahmi (modernizácia, rekonštrukcia a podobne) sú zadané v matici B.

Obr. 4  Zvýraznenie okamihov nevyhnutnej obnovy v grafe štandardov po zavedení cyklickej údržby pre prvok fasáda (1)	Obr. 5  Porovnanie dôsledkov vplyvu zmeny vstupných parametrov bez zavedenej údržby a so zavedenou údržbou

Zavedením obnovy sa menia predpokladaná životnosť a funkčnosť jednotlivých konštrukčných prvkov objektu na únosnú mieru. Simulácia účinkov obnovy všetkých prvkov je uvedená na obr. 4. V porovnaní s grafickým výstupom po aplikácii podmienených externých zásahov je tu zrejmý ich jednoznačný úbytok. Rekonštrukcie nie sú takmer potrebné a možno efektívnejšie využiť dostupné finančné zdroje. Schematické porovnanie dôsledkov vplyvu zmeny vstupných parametrov bez zavedenia údržby (len matica A) a so zavedenou údržbou (matica B) je na obr. 5.

Záver
Pri efektívnej správe nehnuteľností ide v zásade o navrhovanie manažérskych zásahov. Ide najmä o zmeny organizačných postupov, spôsobov vyhotovenia a zavádzania nových technológií. Na hodnotenie možných zásahov vlastníka je podstatné, do akej miery si možno vybrať z množiny manažérskych opatrení. Existujú totiž riešenia, ktoré za akceptovateľné náklady na nové alebo len vylepšené technológie ovplyvnia ostatné prvky tak, že sa výrazne zlepší užívateľský efekt. Dlhodobým cieľom je použitie a aplikácia menej zvyčajných metód facility managementu v rámci životného cyklu stavieb. MDM je moderný postup, ktorý spĺňa nielen požiadavky predpisov platných v súčasnosti, ale je perspektívny aj do budúcnosti.

TEXT: doc. Ing. František Kuda, CSc., Ing. Martin Ferko, Ing. Vladimír Koudela, CSc.
FOTO: archív autorov, Dano Veselský

Autori pôsobia na Stavebnej fakulte VŠB-TU v Ostrave.

Recenzovala: doc. Ing. Jana Korytárová, PhD.

Príspevok bol spracovaný v rámci riešenia projektu Výskumného programu WD – Výskum na riešenie regionálnych disparít Ministerstva pre miestny rozvoj Českej republiky v období 2007 – 2011, Regionálne disparity v dostupnosti bývania, ich socioekonomické dôsledky a návrhy opatrení na zníženie regionálnych disparít.

Literatúra
1.    Beran, V., Dlask, P.: Management udržitelného rozvoje regionů, sídel a obcí 1. vyd. Praha: ACADEMIA, vydavateľstvo AV ČR, 2005. 330 s.
2.    Dlask, P.: MDM 2004 – Příručka uživatele. 1. vydanie. Praha: Vydavatelství ČVUT, 2004. 30 s.
3.    Kuda, F.: Nové formy údržby a obnovy staveb a konstrukcí. Habilitační práce, Ostrava, 2008.

Článok bol uverejnený v časopise Správa budov.