Potresno varna gradnja: Za rekonstruirano hišo veljajo enaki standardi kot za novogradnjo

Dr. Blaž Dolinšek je tehnični direktor Gradbenega inštituta ZRMK in tehnični vodja državne tehnične pisarne Bovec - Kobarid, ustanovljene za odpravljanje posledic potresov, ki sta to območje prizadela v letih 1998 in 2004. Tudi delovno področje dr. Sama Gostiča, vodje gradbenega laboratorija na omenjeni ustanovi, je zelo povezano z ukrepi popotresne sanacije in protipotresnega utrjevanja stavb.

Avgusta nas je osupilo razdejanje, ki ga je povzročil potres v osrednji Italiji. Od mnogih vasi je ostal le še kup razsutega kamenja. Bi bili, če bi potres primerljive moči prizadel Slovenijo, tudi priča takšnim prizorom, gmotni škodi, predvsem pa smrtnim žrtvam? So se morda v večjih potresih zadnjih desetletij (Kozjansko, Posočje, še prej leta 1895 Ljubljana) tako krhke hiše že porušile?

Gostič: Marsikje bi bile posledice žal podobne, predvsem na podeželju in v starih mestnih jedrih, kjer je še veliko starejših stavb. V Stari Ljubljani resda še danes stojijo hiše, ki so preživele potres leta 1895, nekatere so pozneje potresno utrdili, a ne vseh, poleg tega so tudi nekaj stoletij stare hiše deležne »posodobitev«, v katerih lastniki mimo predpisov posegajo v nosilno konstrukcijo.

Dolinšek: Najbolj so ranljive stavbe, ki nimajo povezanega zidovja, zato se jim ob potresnih nihanjih podirajo vogali in zidovi, kakor smo videli tudi v Italiji. Vzemimo Posočje, ki so ga v zadnjih desetletjih prizadeli potresi v letih 1976, 1998 in nazadnje še 2004. Hiše, ki so bile po prejšnjih potresih ustrezno utrjene, so obstale in jo odnesle brez večjih poškodb, padle pa so tiste, na katerih v vsem tem času ni bilo takšnih posegov.

Kje v Sloveniji bi bil stanovanjski fond glede na starost, lastnosti gradnje in geografsko lego ob morebitnem potresu najbolj prizadet?

Gostič: Potresno bolj ogroženo je območje, kjer potekajo tektonski prelomi, dodatno pa lahko razmere poslabšajo lastnosti mikrolokacije, predvsem tam, kjer hiše stojijo na nanosih, zaradi katerih se frekvence nihanja ob potresu spremenijo in se nihaji ojačajo. Po potresni karti je pričakovati večjo intenziteto potresov v Ljubljani z okolico, pas gre proti severozahodu čez Idrijsko hribovje proti Zgornjemu Posočju, na jugovzhodu pa sega v okolico Krškega. Od prestolnice proti morju in Mariboru je območje potresno precej manj ogroženo. Drugi dejavnik je, kakor smo že omenili, vezan na stanje stavb. Občutljivejše so stare, zidane iz kamna, povezanega s slabo malto. Novejše bi se ob potresu predvidoma bolje obnašale, posebno zgrajene po letu 1981. Takrat so bili sprejeti predpisi, ki so precej bolje definirali potresno varno gradnjo.

Lahko poenostavljeno razložite, kaj se dogaja s hišami ob potresu?

Dolinšek: Večina stavb je vsakodnevno obremenjena z vertikalno obtežbo (lastna teža, oprema, teža snega ...), na katero so dimenzionirane, drugače bi se že zdavnaj porušile, običajne horizontalne obtežbe (veter, vibracije zaradi prometa) pa niso niti približno primerljive s tistimi, ki jih povzročijo potresi. Takrat se podlaga zamaje, zgradba se temu upira, zato nastanejo hude obremenitve v horizontalni smeri. Poleg tega horizontalna obtežba ni enakomerna, ampak ciklična, hitro se spreminja v vseh smereh, in ko se ji objekt ne more več upirati, se poruši. Če so frekvence nihanja tal med potresom podobne lastni frekvenci objekta, pride do močnega vzbujanja. Za potrese, ki so pri nas običajni, je značilno, da so ravno v tistem frekvenčnem območju, kot je značilno za lastno nihanje objektov. Seveda se pri istem potresu vsaka stavba odzove po svoje, vendar se podobno grajene odzivajo podobno, sploh če stojijo blizu skupaj. Pri nihanju, ki ga vsili potres, je odločilna striž­na nosilnost stavb, to je odpornost na tiste sile, ki jih obremenjujejo v vodoravni smeri.

Kakšna so načela potresno varne gradnje? Kaj pomeni to za konstrukcijo hiš in uporabljene materiale?

Gostič: Pri nas to področje urejajo predpisi, ki so od leta 2008 enaki kot za vso Evropsko unijo. Pri novogradnjah morajo projektanti slediti natančno definiranim zahtevam, zato je to manj problematično, zahtevnejše pa so rekonstrukcije in popotresne obnove starejših stavb. Gre namreč za objekte iz različnih obdobij, za katere je potrebna natančna diagnostika, tako glede konstrukcije, uporabljenih materialov in morebitnih poškodb, za kar so potrebna specialna znanja in izkušnje. Osnovno vodilo pri konstrukcijskih sistemih je, da morajo biti vsi elementi stavbe, ki sodelujejo pri prevzemanju obtežbe, med seboj povezani.

Dolinšek: Nove zidane stavbe imajo na vogalih protipotresne vezi. To so armiranobetonski vogali, ki pri ciklični obremenitvi preprečujejo, da bi se zidovi razklenili oz. bi vogal razpadel. Ti vogali so potem povezani še s ploščami. Te navpične in vodoravne vezi pri stavbi si lahko predstavljamo kot košaro, ki drži skupaj strukturo zidov. Poleg tega, da je stavba dobro povezana, mora imeti dovolj nosilnih elementov, tako v eni kot drugi smeri. Pri enostanovanjskih zidanih hišah so to običajno nosilni zidovi iz zidakov, pri večnadstropnih, ki so pri nas večinoma armiranobetonske, pa armiranobetonske stene in okvirji.

Ali temelji za potresno trdnost niso tako odločilni?

Gostič: Predvsem morajo ustrezati temeljnim tlom. Če gradite na Ljubljanskem barju, potrebujete pilote (20, tudi 30 metrov dolge betonske ali lesene stebre), na gramozni podlagi je temeljev manj, problematično pa je temeljenje na plazovitem terenu, kjer se bo med potresom ali po njem verjetno kaj dodatno splazilo.

Kje na svetu je potresno varna gradnja najbolj napredovala? Morda na Japonskem?

Gostič: Potresno inženirstvo je zelo razvito na Japonskem, kjer imajo pogoste močne potrese, veliko so vanj vlagali v ZDA (zaradi tektonske prelomnice sv. Andreja nad San Franciscom imajo s potresi obilo izkušenj), pa tudi v Novi Zelandiji.

Dolinšek: Načela potresno varne gradnje so povsod po svetu enaka. Pri nas, kjer so potresi razmeroma redki, mora statik zagotoviti, da se objekt po predpisanih normativih pri potresni obremenitvi ne bi porušil. Če vzamemo nebotičnike v velemestih v ZDA in na Japonskem, pa so grajeni tako, da ostanejo v pogostih močnih potresih nepoškodovani. Seveda bi lahko hiše tudi pri nas načrtovali tako, da se ob potresu ne bi poškodovale, a takšna gradnja bi bila bistveno dražja. Odločitev o tem, kakšno je sprejemljivo tveganje, je tudi stvar ekonomskega računa. Standardi za jedrske elektrarne so seveda precej višji kot za druge objekte, pri katerih mora konstrukcija zagotoviti predvsem to, da ostanejo ljudje nepoškodovani.

Kaj so glavne pomanjkljivosti gradnje izpred 60. let (radi rečemo, iz časa pred skopskim potresom) in kaj se je takrat spremenilo v predpisih in praksi?

Gostič: Pri zidanih stavbah takrat še niso bile zahtevane protipotresne vezi, predpisali so jih po skopskem potresu leta 1963. Armiranobetonske stavbe so sicer morale imeti dovolj vzdolžne armature, ki zagotavlja nosilnost, imele pa so premalo stremen, ki povezujejo beton, da ne razpade pri potresu oz. cikličnih obtežbah. Do takrat še ni bilo toliko vedenja o potresih niti o tem, kako se v njih obnašajo stavbni elementi, pa tudi ekonomski račun je bil drugačen. Normativi za potresno varno gradnjo so se od leta 1963 ob vsakem sprejetju novih predpisov dopolnjevali in zaostrovali.

Kakšna je razlika med potresno varnostjo zidanih novogradenj in sodobnih montažnih hiš?

Dolinšek: Vsi objekti morajo zadostiti standardom za potresno varnost. Obremenitve zidanih ali montažnih hiš so različne. Na montažne stavbe, ki so precej lažje, delujejo precej manjše potresne vztrajnostne sile, drugačne pa so tudi poškodbe.

Gostič: Pri montažnih hišah so poškodovana vozlišča, mesta, kjer so leseni konstrukcijski elementi med seboj povezani, kar si lahko predstavljamo kot vezi v sklepih, medtem ko se pri zidanih stavbah poškodujejo zidovi (recimo temu kosti, po prejšnji analogiji).

Dolinšek: Na slednjih, če jih ne pokrivajo fasadne izolacijske obloge, so poškodbe vidne v obliki diagonalnega križa, saj pri potresu delujejo sile ciklično, najprej v eni smeri, takoj nato pa jim sledijo obremenitve v drugi.

Kako naj ravnamo, če smo v hiši ali stanovanjskem bloku ob močnem tresenju tal?

Dolinšek: Nikakor med potresom ne bežimo iz hiše, četudi je pritlična, saj se takrat rušijo dimniki, s streh odpada kritina, rušijo se trikotni zatrepni zidovi, ki podpirajo streho, tudi stopnišča, posebno v starejših stavbah, so nevarna, da o dvigalih ne govorimo.

Gostič: Civilna zaščita priporoča, da počep­nemo pod masivne mize, stopimo med vratne podboje v nosilnih stenah, kjer so v novejših hišah betonske preklade, po potresih so tudi ugotavljali večjo verjetnost, da preživimo, če se postavimo v kote v bližini večjih naprav, kot so hladilniki in štedilniki, ali masivnih omar, saj nemalokrat delno prestrežejo težo padlega stropa.

Kako pogosti so primeri gradnje ali rekonstrukcij, za katere se pokaže, da so zaobšli predpise? V kakšnih okoliščinah postane to očitno?

Dolinšek: Takšnih primerov ni malo. Predpisi se ne upoštevajo na več ravneh, bodisi že v nekorektno narejenih projektih bodisi med izvedbo, ko se dela ne opravijo po načrtih (spreminjanje dimenzij, ne vgrajuje se dovolj armature ali ne uporabi prava vrsta betona). Tretjo raven napak predstavljajo detajli – pri potresno varni gradnji je zelo pomembno, kako so izvedena stikovanja armature in drugih elementov. Napake so denimo premalo sidrane armature in ne­ustrezno zalite potresne vezi. V glavnem so skrite, če se odkrijejo v času uporabe, jih je mogoče odpraviti, ob težjih obremenitvah, kakršne povzroči potres, pa je žal prepozno. Potres ponavadi razkrije vse pomanjkljivosti stavbe. Izkušnje iz Posočja pa po drugi strani kažejo, da na objektih, ki so bili pravilno na novo zgrajeni skladno z veljavnimi predpisi po letu 1980, ponovni potresi niso povzročili omembe vrednih poškodb.

Druga zgodba so tudi več stoletij stare hiše v mestnih jedrih, pri katerih lastniki predvsem v pritličju odstranjujejo zidove, da bi ustvarili odprte poslovne prostore. Te so potresno zelo ogrožene.

So takšni posegi dovoljeni?

Dolinšek: Niso. A jih mnogi izvedejo na črno. V primerih, ko se posega v konstrukcijo stavbe, je namreč treba dobiti gradbeno dovoljenje. Seveda ga za objekt, ki že sam po sebi ni potresno varen, za takšne posege ni mogoče dobiti – razen če s projektom ne zastavimo celovite potresne utrditve stavbe, kar pa zelo veliko stane.

Je izboljšanje potresne varnosti objektov, ki ne ustrezajo današnjim predpisom, vsaj ob rekonstrukcijah, ki se jih lastniki lotevajo zaradi drugih namenov, nujno?

Dolinšek: Izraz rekonstrukcija v gradbeni zakonodaji pomeni poseganje v bistvene lastnosti objekta, kot so zunanje mere, nosilna konstrukcija, sprememba požarne varnosti ali namembnost oziroma kapaciteta objektov. Za takšne posege je obvezno gradbeno dovoljenje. V projektu mora biti dokazano, da bo objekt izpolnjeval vse standarde, kakršni veljajo za novogradnje. Med njimi je tudi potresna varnost, kar običajno zahteva utrditev objekta.

Ker smo priča številnim, z državnimi subvencijami spodbujenim energijskim sanacijam objektov, ki sledijo evropskim energetskim in okoljskim zavezam, je treba poudariti, da bi bila hkrati smiselna njihova potresna utrditev, saj večinoma ne dosegajo današnjih standardov. Vendar se lastniki za to ponavadi zaradi visokih stroškov ne odločijo.

Za kakšne ukrepe gre?

Dolinšek: Pri zidanih stavbah je običajno treba zidove med seboj povezati na etažnih višinah, tako da se v višini stropov v vsaki etaži vgradijo jeklene protipotresne vezi, ki jih je mogoče pokriti tudi z ometom, da so nemoteče. Poleg tega je treba oceniti nosilnost starih zidov in izboljšati njihovo strižno odpornost. Marsikdaj so namreč stari kamniti zidovi v sredini votli, praznine pa napolnjene z drobirjem. Mogoč način je utrditev z injektiranjem – v sredino se pod tlakom vbrizga cementna masa, ki kamne oz. zidake poveže med seboj. Če to ni izvedljivo, se lahko z obeh strani zidu izdela armiranobetonska obloga.

Ali v tej zvezi govorimo tudi o potresni utrditvi ostrešja?

Dolinšek: Potresna utrditev zajema celotno nosilno konstrukcijo, k čemur sodi tudi ostrešje. Pri starejših ostrešjih je ponavadi problem, da so položena na stavbo, brez sidranja, zato med potresom nastane zamik. Ostrešje se utrdi tako, da se sidra v nosilne zidove. Problematični so tudi trikotni zatrep­ni zidovi, ki jih je treba prav tako ustrezno povezati.

Kako naj ravnajo tisti, ki bi si v starih večstanovanjskih, večnadstropnih hišah z različnimi lastniki radi pod streho uredili stanovanje?

Dolinšek: Če nekdo samo preuredi mansardo, ne da bi posegal v strešno konstrukcijo, podiral zidove, potem gradbeno dovoljenje ni potrebno. Kdor bi dvigoval etažo in s tem povečal obtežbo ali v zidovih izvedel nove odprtine, pa mora poskrbeti za projekt, ki bo za celoten objekt zagotovil potrebno varnost, tudi z ustrezno potresno utrditvijo. To seveda zahteva dogovor vseh lastnikov.

Gostič: V takšnih primerih bi se morali tudi lastniki stanovanj v nižjih nadstropjih zavedati, da bi si s tem, ko bi se sami pridružili investiciji, zagotovili varnejše bivanje.

Kakšne so najpogostejše napake pri rekonstrukcijah starejših stavb, povezane s potresno varnostjo?

Gostič: Gre za napake v projektih, bodisi zaradi pritiska investitorja na pocenitev ukrepov ali zato, ker morda projektanti premalo vedo o konstrukciji stavbe, da bi predvideli vse ustrezne ukrepe.

Bomo morda v Sloveniji podobno kot subvencij za energijsko sanacijo stavb deležnih tudi državnih spodbud za potresno utrditev?

Gostič: Pobude so se že pojavile tudi na ministrski ravni, denar za ta namen pa se še ni našel. Smiselno bi bilo, da bi ga za varnost namenili vnaprej, ne pa potem za odpravljanje posledic potresov. Na evropski ravni je del problema najbrž tudi v tem, da potresi niso problem Nemčije, Avstrije in na primer Britanije, temveč južnega dela Evrope.

Na kakšne poškodbe stanovanjskih hiš moramo biti pozorni? Kakšne korake naj uberemo, če bi radi ugotovili, kakšno je »zdravje« stavbe?

Dolinšek: Če se denimo odločamo o nakupu hiše, na kateri opazimo razpoke, četudi tanke, se je priporočljivo na ogled odpraviti s strokovnjakom, da presodi, kaj pomenijo. Seveda je tudi za obstoječe lastnike smiseln posvet s statikom ali projektantom, da oceni vzroke za poškodbe, njihovo resnost in po možnosti naredi projekt rekonstrukcije.

Kakšna šola so bili za državo, lastnike hiš, upravne organe in gradbene strokovnjake minuli potresi v Sloveniji?

Dolinšek: Potres v Zgornjem Posočju leta 1998 je pokazal predvsem nedoslednosti in napake obnove po potresu, ki je to območje prizadel leta 1976. Takrat je država delila finančno pomoč neposredno oškodovancem, ki so obnovo (ob zagotovljeni strokovni pomoči) izvedli ali pa tudi ne. Bili so primeri, ko so na ta račun zrasli prizidki ali so ljudje denar namesto v obnovo vložili v nov avto. Po potresu leta 1998, ki je poleg Bovškega prizadel tudi Gorenjsko, Idrijsko in Tolminsko, pa je država denar nakazala izvajalcem na podlagi izvedenih ukrepov na posameznih objektih, ki jih je potrdila strokovna komisija. Že šest let pozneje je kakovost takratne obnove preveril še en precej močan potres. V njem so vse hiše preizkus zdržale. Mnoge so bile sicer poškodovane, razpokane, nobena pa ni bila tako poškodovana, da bi obstajala nevarnost porušitve.

Ti zaporedni potresi so po drugi strani izpostavili vprašanje, kaj narediti z večkrat poškodovanimi in popravljenimi hišami. Območje je bilo namreč v prvi svetovni vojni povsem porušeno, nove hiše so bile zgrajene v revščini, potem so Bovec leta 1944 bombardirali, prebivalci so popravljali, kolikor so mogli, in nato so sledili trije potresi. Tudi če je bila prej hiša kakovostno obnovljena, je vnovično popravilo pomenilo velik strošek. Za nekatere objekte se je ob taki pogostosti potresov pokazalo, da jih je bolje porušiti in jih nadomestiti z novimi, zgrajenimi po sodobnih smernicah, saj so poleg varnosti lahko zagotovili večjo funkcionalnost in udobje, pa tudi energijsko so bili manj potratni. Zaradi drugačnega vodenja popotresne obnove bo poleg tega ob morebitnem novem potresu na voljo vsa dokumentacija, ki bo zagotovila sledljivost morebitnih napak.