Межгосударственный стандарт ГОСТ 32019-2012 "Мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений. Правила проектирования и установки стационарных систем (станций) мониторинга" (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2020-ст)

Межгосударственный стандарт ГОСТ 32019-2012
"Мониторинг технического состояния уникальных зданий и сооружений. Правила проектирования и установки стационарных систем (станций) мониторинга"
(введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 2020-ст)

Technical condition monitoring of the unique buildings and constructions. Rules of design and installation of permanent systems (stations) of monitoring

Дата введения - 1 января 2014 г.
Введен впервые

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации в строительстве установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные. Правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены

1 Область применения

Настоящий межгосударственный стандарт устанавливает правила проектирования и установки стационарных станций для проведения мониторинга технического состояния основания и строительных конструкций уникальных зданий и сооружений (далее - уникальные здания).

Требования настоящего стандарта распространяются на работы, выполняемые только в целях, определяемых настоящим стандартом.

Настоящий стандарт не распространяется на проведение мониторинга на транспортных, гидротехнических и мелиоративных сооружениях, магистральных трубопроводах, подземных сооружениях и объектах, на которых ведутся горные работы и работы в подземных условиях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений

ГОСТ 8.207-76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте использованы следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 концепция мониторинга: Общий принцип проведения мониторинга, направленный на достижение его целей, избранный для оптимального решения задач, установленных программой мониторинга, и отличающийся от других выбором совокупности основных параметров мониторинга: номенклатуры измеряемых величин, методов их измерения и обработки полученных результатов, а также связанных с этими параметрами числа датчиков, мест их размещения, методики и регламента мониторинга.

3.2 методика проведения мониторинга: Документ, разрабатываемый при планировании мониторинга и определяющий основные конкретные характеристики проектируемой станции мониторинга, а также совокупность конкретно описанных операций, реализация которых в рамках выбранной концепции мониторинга обеспечивает выполнение программы мониторинга.

3.3 программа мониторинга уникального здания: Основной документ при планировании проведения мониторинга, определяющий, в соответствии с избранной концепцией мониторинга, совокупность работ по контролю процессов, протекающих в конструкциях уникального здания и грунте, выполнение которых гарантирует решение задач мониторинга для достижения его целей.

3.4 регламент проведения мониторинга: Порядок назначения сроков проведения мониторинга, а также выполнения конкретных операций непосредственно при проведении мониторинга, определяемый исходя из анализа поведения строительных конструкций здания и выбранной концепции мониторинга.

3.5 постоянный режим мониторинга: Режим, при котором мониторинг проводится не по специальным указаниям, а постоянно, от момента возведения объекта вплоть до момента его утилизации. Постоянный режим мониторинга не означает непрерывной регистрации измеряемых при мониторинге физических величин.

4 Основные положения

4.1 Проведение мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий необходимо для обеспечения механической безопасности зданий и сооружений.

4.2 Устанавливают постоянный режим мониторинга уникальных зданий.

4.3 Цели, задачи и состав работ по мониторингу технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий регламентируются индивидуальными программами мониторинга и анализа состояния несущих конструкций в зависимости от архитектурного и конструктивного решения здания и его деформационного состояния.

4.4 Для проведения мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий на них устанавливают станции мониторинга технического состояния здания.

4.5 Станции мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий устанавливают на них стационарно.

4.6 Стационарную станцию мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий (далее - станцию мониторинга) устанавливают с целью выявления на ранней стадии изменений напряженно-деформированного состояния конструкций здания, с тем, чтобы решить вопрос о необходимости проведения обследования конструкций для уточнения категории технического состояния здания.

4.7 В настоящем стандарте станцию мониторинга рассматривают как автоматизированную измерительную систему, где решения по результатам автоматически произведенных с помощью станции мониторинга измерений принимает оператор станции и соответствующие специалисты. Структура станции мониторинга представлена в приложении А.

4.8 Станцию мониторинга проектируют на основании разработанной и утвержденной в установленном порядке программы мониторинга в соответствии с техническим заданием на проектирование.

4.9 Станция мониторинга предназначена для конкретного уникального здания. В связи с разнообразием архитектурных и конструктивных решений, а также в связи с существованием различных концепций мониторинга (см. приложение Б) проекты станций мониторинга для различных зданий могут существенно различаться. Объединяет различные проекты станций мониторинга только общая структура и основная задача проектирования станции мониторинга - обеспечение безопасного функционирования уникального здания.

4.10 В сейсмоопасных районах на уникальных зданиях и сооружениях дополнительно оборудуют комплексы регистрации движений элементов сооружения и участков прилегающего грунта при землетрясениях - инженерно-сейсмометрические станции.

4.11 При мониторинге осуществляют контроль за процессами, протекающими в конструкции уникального здания и грунте, для своевременного обнаружения на ранней стадии тенденции негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкции и основания, которое может повлечь за собой переход объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние, а также получения необходимых данных для разработки мероприятий по устранению возникших негативных процессов. Результаты мониторинга являются основой для проведения эксплуатационных работ на этих объектах.

4.12 Настоящий стандарт не устанавливает конкретных типов и марок средств измерений, компьютеров, вспомогательных устройств и др. для применения в составе станции мониторинга.

4.13 Станцию мониторинга устанавливают в соответствии с заранее разработанным проектом, вследствие чего ее проектирование ведут параллельно с разработкой проектной документации на здание для вновь возводимых уникальных зданий либо с момента принятия решения об установке станции мониторинга для уже эксплуатируемых уникальных зданий.

4.14 Стандартизацию требований к проектированию и установке станций мониторинга уникальных зданий проводят в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

4.15 Измерения, проводимые при мониторинге технического состояния оснований и строительных конструкций уникальных зданий, - в соответствии с действующими нормативными документами.

4.16 При выполнении работ по мониторингу соблюдают требования техники безопасности в соответствии с действующими нормативными документами [1].

5 Проектирование станции мониторинга технического состояния оснований и строительных конструкций уникального здания

5.1 При проектировании станции мониторинга для конкретного уникального здания, исходя из целей и программы мониторинга, разрабатывают методику проведения мониторинга.

5.2 Для разработки методики проведения мониторинга проводят анализ архитектурных и конструктивных особенностей конкретного уникального здания, возможных природно-техногенных воздействий, возможных нарушений правил эксплуатации и т.п.

5.3 На основе проведенного анализа для здания строят модель опасностей. Затем на базе этой модели, руководствуясь знаниями в области строительной механики и работы строительных конструкций, с возможным применением математического и физического моделирования, проводят анализ поведения здания в целом, его частей, конструкций, элементов конструкций, узлов соединения при реализации таких опасностей.

5.4 С учетом результатов проведенного анализа выбирают концепцию мониторинга для оптимального выполнения программы мониторинга.

5.5 На основе выбранной концепции мониторинга проектируют:

- методику измерений;

Примечание - В различных по времени вступления в силу действующих нормативных документах вместо термина "методика измерений" применяются термины "методика выполнения измерений", "технология мониторинга";

- состав станции мониторинга;

- регламент проведения мониторинга;

- программное обеспечение и методика обработки полученной измерительной информации;

- проведение оценки погрешностей;

- форма представляемого по результатам проведения этапа мониторинга заключения.

Примечание - Для уникального здания форма заключения по результатам проведения этапа мониторинга определяется индивидуальной программой мониторинга для этого здания.

5.5.1 Для разработки методики измерений на основании 5.3 и 5.4 составляют перечень частей здания, его конструкций, элементов конструкций, узлов соединения, которые необходимо контролировать.

5.5.2 На основе перечня частей зданий, составленного согласно 5.5.1, следуя программе и выбранной концепции мониторинга, составляют перечень контролируемых (далее - измеряемые) величин с указанием предполагаемых амплитудных и частотных диапазонов их изменения, а также задают обоснованное с точки зрения достижения целей мониторинга значение допустимой погрешности проводимых измерений для каждой измеряемой величины.

5.5.3 Перечни измеряемых величин составляют для каждой части здания, его конструкций, элементов конструкций, узлов соединения, подлежащих контролю.

5.5.4 Определяют способы и методы измерения каждой из измеряемых величин. При этом используют как известные, так и специально разработанные для данной методики измерений способы и методы измерения каждой из величин.

5.5.5 Для каждой из измеряемых величин определяют необходимое число первичных преобразователей, схему их размещения и ориентирования в измерительных пунктах. Места для измерительных пунктов должны быть доступны для обслуживающего персонала станции мониторинга, за исключением случаев, когда первичные преобразователи находятся (заложены) непосредственно в "теле" элемента конструкции.

5.5.6 Состав перечня измеряемых величин, число первичных преобразователей, измерительных пунктов и схема их размещения должны обеспечивать получение всех необходимых данных для анализа и принятия обоснованного решения по результатам проведения мониторинга.

5.6 Далее определяют комплектность станции мониторинга, включая выбор конкретных типов и марок оборудования. Станцию проектируют для конкретной разработанной методики измерений, руководствуясь требованиями ГОСТ 8.009 и требованиями Г.1 приложения Г настоящего стандарта.

5.6.1 Выбор первичных преобразователей измеряемых величин определяют перечнем измеряемых величин, методикой измерений, метрологическими и техническими характеристиками первичных преобразователей, требованиями по их размещению в соответствии с В.1 приложения В настоящего стандарта.

5.6.1.1 Первичные преобразователи выбирают из числа имеющихся на рынке и обладающих наименьшей собственной погрешностью, но в необходимых случаях может потребоваться разработка с условием выполнения требований 5.6.1.2 новых типов первичных преобразователей (в случае отсутствия первичных преобразователей для измерения требуемых величин, уменьшения погрешностей измерения из-за неподходящих габаритов и т.п.).

5.6.1.2 В состав станции мониторинга должны входить первичные преобразователи только тех типов, которые допущены к применению в соответствии с действующими нормативными документами.

5.6.2 При проектировании системы связи между первичными преобразователями и программно-аппаратным комплексом станции мониторинга руководствуются В.2 приложения В настоящего стандарта.

5.6.3 При выборе программно-аппаратного комплекса станции мониторинга исходят из технических характеристик составляющих его элементов и руководствуются В.3 приложения В настоящего стандарта. При проектировании помещения для размещения компьютера (помещения пункта сбора информации и управления станцией мониторинга) руководствуются В.4 приложения В настоящего стандарта.

5.6.4 При проектировании инженерно-сейсмометрической станции в сейсмоопасных районах руководствуются В.6 приложения В.

5.6.5 При проектировании состава станции мониторинга заранее разрабатывают график проведения мероприятий по метрологическому обеспечению применяемого оборудования (см. приложение Д).

5.7 Регламент проведения мониторинга определяют для конкретной разработанной методики измерений и состава станции мониторинга на основе:

- опыта обследования и анализа поведения строительных конструкций здания;

- учета скоростей развития негативных процессов в конструкциях и степени возможного допущения изменения их напряженно-деформированного состояния.

5.7.1 При определении регламента рассматривают периодичность проведения мониторинга, многократность (число серий) и длительность измерений.

5.7.1.1 В соответствии с действующими нормативными документами для уникальных зданий устанавливают постоянный режим мониторинга, что не всегда означает непрерывность проведения мониторинга.

Примечание - Непрерывно проводят мониторинг только некоторых величин, например акустической эмиссии.

При постоянном режиме мониторинга уникального здания периодичность проведения мониторинга определяют в соответствии с программой и методикой проведения мониторинга с учетом 5.7. Методика должна обеспечивать решение задач мониторинга согласно 4.11.

5.7.1.2 Измерения проводят многократно (сериями) в рамках одного этапа мониторинга с целью уменьшения погрешностей измерений (см. Г.1.7 приложения Г).

Примечание - Допускается назначение дополнительных серий измерений (например, в дневное время при движущихся лифтах, при остановленных лифтах, в ночное время при остановленных лифтах и при пониженном уровне городского шума, зимой при снеговой нагрузке, без снеговой нагрузки и т.п.). Это позволяет более четко выделить в процессе обработки данных причины, приводящие к изменениям напряженно-деформированного состояния здания.

5.7.1.3 При длительных измерениях принимают во внимание то обстоятельство, что изменение внешних условий (температура, влажность и т.п.) во время измерений может привести к необходимости учета дополнительных составляющих погрешностей применяемых средств измерений. Для исключения этого целесообразно ограничивать длительность измерений, что позволит считать условия измерений неизменными (см. Г.3.6 приложения Г).

5.7.2 Регламентом, составленным в соответствии с 5.7.1, должна быть предусмотрена возможность проведения дополнительных этапов мониторинга не в полном объеме программы мониторинга с целью контроля в случае необходимости изменения какой-либо измеряемой(ых) величины (величин).

5.7.3 Поскольку основой для достижения целей мониторинга является сравнение результатов этапов мониторинга, проводимых в различное время, регламентом должна быть предусмотрена возможность проведения этапов мониторинга в условиях идентичности состояния здания (см. также примечания к 5.7.1.2, 6.1.2.3 и 6.3.2).

5.8 Программное обеспечение проектируют для конкретной станции мониторинга.

5.8.1 Программное обеспечение осуществляет функциональный контроль станции и выдает информацию о контроле, координирует работу и взаимосвязь подсистем станции, входящих в ее структуру, и определяет методику комплексной обработки полученных результатов измерений, обеспечивающей проведение анализа различных измеренных величин и сравнение их значений с предельными допустимыми.

5.8.2 Методику комплексной обработки полученной измерительной информации разрабатывают на основании программы и концепции мониторинга для конкретных методики измерений, состава станции мониторинга и регламента проведения мониторинга.

5.8.2.1 При этом могут быть использованы как стандартные программы обработки данных, так и оригинальное программное обеспечение.

5.8.2.2 Обработка полученных данных должна обеспечивать оперативное получение информации в объеме и форме, позволяющих выявить на ранней стадии тенденции негативного изменения напряженно-деформированного состояния конструкций, которое может привести к переходу объекта в ограниченно работоспособное или аварийное состояние.

5.8.2.3 При многократных измерениях, установленных регламентом проведения мониторинга, составленным согласно 5.7.1, обязательно проводят статистическую обработку получаемых данных.

5.9 Критерием пригодности разработанной методики измерений (включая состав станции мониторинга и регламент проведения мониторинга, составленный согласно 5.7.1) является обеспечение при их применении получения результатов измерений, а также результатов обработки измерительной информации для каждой из измеряемых величин с погрешностью, не превышающей заранее заданного значения допустимой погрешности.

5.9.1 Для установления пригодности разработанной методики измерений, если иного не установлено действующими нормативными документами по вопросам технического регулирования и обеспечения единства измерений, проводят ее метрологическую аттестацию, цель которой - подтвердить выполнение требований 5.9.

5.9.2 При проведении метрологической аттестации для каждой из измеряемых величин, руководствуясь требованиями ГОСТ 8.009 и требованиями приложений В, Г, Д настоящего стандарта, оценивают погрешность измерений, проведенных с применением конкретной методики, и сравнивают полученные значения с значением допустимой для этой измеряемой величины погрешности измерений.

5.9.3 Метрологическую аттестацию методики измерений проводят аккредитованные в установленном порядке в области обеспечения единства измерений юридические или физические лица. При положительных результатах выдается свидетельство о метрологической аттестации.

5.9.4 При отрицательных результатах метрологической аттестации необходимо применять иные способы и методы измерения или изменить применявшиеся первичные преобразователи измеряемых величин на обладающие более высокими метрологическими характеристиками, или изменить регламент проведения мониторинга, увеличив число измерений в серии (см. 5.7.1).

5.10 Описания состава станции мониторинга, регламента проведения мониторинга, оценки погрешности измерений должны входить в состав методики измерений в виде самостоятельных разделов.

5.11 На