Śpij spokojnie, komputer czuwa! - O monitorowaniu zagrożeń konstrukcji budowlanych

Doskonałe rozwiązania techniczne z zakresu elektroniki i informatyki oraz zainteresowanie bezpieczeństwem konstrukcji obiektów budowlanych po katastrofie hali w Katowicach są przesłankami powstania wiele ofert systemów, które miałyby automatycznie monitorować zagrożenia konstrukcji budowlanych.

Rozwój elektroniki, informatyki i internetu sprawił ich powszechne zastosowanie we wszystkich dziedzinach życia. Bez komputera nie możemy kupić bułki (kasa fiskalna) a możliwości obliczeniowe niektórych telefonów komórkowych przekraczają moce obliczeniowe jakie miały stacje Apollo lecące na Księżyc. Dla zobrazowania możliwości jakie oferuje elektronika i informatyka posłużmy się dwoma przykładami. W medycynie stosowana jest kapsułka endoskopowa ( http://www.science24.com/paper/2060 ), która połknięta przez pacjenta wędruje w przewodzie pokarmowym, wykonuje 50 tysięcy zdjęcia i wysyła je drogą radiową (bezprzewodowo) do stacji odbiorczej. Drugi przykład jest związany z budownictwem i dotyczy zdalnego odczytu stanu liczników takich jak liczniki ciepła czy wodomierze. Stosowane są systemy gdzie inkasent z odległości kilkuset metrów może odczytać i zarejestrować stany wodomierzy zainstalowanych w domach i mieszkaniach (rys. 1; http://www.nsautomatyka.com.pl/pdf/SystemRadiowywariantysystemoweRSO-AQ.pdf )

Katastrofa hali w Katowicach spowodowała duże społeczne poruszenie i w efekcie różne działania związane z bezpieczeństwem konstrukcji eksploatowanych obiektów budowlanych. Zaprezentowane zostały różnorakie pomysły związane z budownictwem, obiektami budowlanymi, projektowaniem, wykonywaniem i eksploatacją budynków. Powstały różne propozycje dotyczące oceny stanu technicznego konstrukcji obiektów budowlanych oraz oceny zagrożenia katastrofą budowlaną. Do Prawa budowlanego wprowadzono mniej lub bardziej uzasadnione zmiany. Wprowadzono m.in. zapisy nakazujące konieczność częstszego dokonywania przeglądów obiektów wielkowymiarowych. Lektura założeń i zasad działania oferowanych na rynku systemów monitorowania zagrożenia konstrukcji budowlanych skłania do refleksji, czasami do wątpliwości a niekiedy do sprzeciwu. Merytoryczne podstawy służące do oceny stanu zagrożenia monitorowanej konstrukcji budowlanej są bardzo wątłe żeby nie powiedzieć naciągane. Zasadniczą, wspólną cechą reklamowanych systemów jest to, że systemy takie wyposażone są w urządzenia do powiadamiania o stanie zagrożenia konstrukcji. Pomysłodawcy i reklamodawcy szeroko omawiają, że w przypadku zagrożenia konstrukcji budowlanej włączają się migające czerwone diody, wyją syreny, informacje przesyłane są do centralnej bazy, mogą być skierowane do dowolnego telefonu, komputera czy miejsca na świecie. Jak z tych reklam ma wynikać po zainstalowaniu oferowanego systemy monitoringu właściciele, użytkownicy i zarządcy obiektów budowlanych mogą spać spokojnie bo komputer czuwa nad bezpieczeństwem konstrukcji, a jak powszechnie wiadomo komputery się nie mylą. Inną cechą reklamowanych systemów do monitorowania konstrukcji budowlanych jest to, że są zgłoszone do Urzędu Patentowego co ma świadczyć o ich unikalności i skuteczności. Gdyby człowiek wiedział, że upadnie to by usiadł. Ludzie jednak padają, bo problem tkwi w tym, że nie zawsze umieją zorientować się, że grozi im upadek. Systemy alarmowe wizualne, dźwiękowe i rozsyłające informacje jest dzisiaj bardzo łatwo skonstruować (kupić). Sprawą kluczową jest określenie czy i kiedy ten alarm powinien być włączony. Bezprzewodowy System Monitoringu Mostu reklamowany jest jako zaprojektowany aby zapewnić bezpieczeństwo użytkowania (rys. 2). Dalej można się dowiedzieć, że dzięki specjalnym czujnikom i pomiarom oraz wykorzystując analizę modalną można otrzymać oszacowania postaci drgań konstrukcji (rys. 3).

Katastrofa mostu w Tacoma (USA) stanowi wzorcowy przykład znaczenia drgań i rezonansu dla bezpieczeństwa konstrukcji budowlanej jednak sama postać drgań to zdecydowanie za mało aby na tej podstawie mówić o możliwości zapewnienia bezpieczeństwa użytkowania. W opracowaniu „System monitorowania elementów konstrukcji” zawartych jest wiele stwierdzeń, w których trudno doszukać się sensu, logiki czy prawdy. Przykładowo można przeczytać o tym, że istnieją dwie metody określenia stanów granicznych, a tym samym doboru odpowiednich czujników: ■ metoda obliczeniowa, ■ metoda obciążeń próbnych. W oferowanych na rynku systemach monitorowania zagrożeń konstrukcji budowlanych nie ma podanych merytorycznych zasady i kryteriów oceny zagrożeń konstrukcji lub są one nierzetelne. W opisach występują jedynie ogólniki np. „zaimplementowane algorytmy obliczające dostarczają kompleksowych i dokładnych danych na temat parametrów statycznych i dynamicznych konstrukcji” albo abstrakcyjne dobre rady np. „Alarm informujący ustawia się w ten sposób, aby informacja o zbliżającym się stanie granicznym nośności przekazywana była przy poziomie obciążenia rzędu 90%”. Twórcom systemów dopisuje fantazja. Na rys. 4 przedstawiony jest schemat reklamowanego ogólnopolskiego systemu monitoringu zagrożeń konstrukcji budowlanych.

W dobie Internetu przesyłanie informacji jest rzeczywiście bardzo łatwe. Problem jednak w tym czy będzie co przesyłać. Właściciele (zarządcy, użytkownicy) traktują bowiem informacje o stanie technicznym swoich obiektów budowlanych jako najbardziej strzeżoną tajemnicę. Tym bardziej, że zbierający informacje grożą przekazywaniem ich do nadzoru budowlanego. Głównym przesłaniem tego artykułu jest zwrócenie uwagi, że oferowane systemy automatycznego monitorowania zagrożeń konstrukcji budowlanych nie mogą zastępować wymaganych prawem przeglądów technicznych obiektów budowlanych. Niezależnie od tego ile i jakie systemy będą zamontowane na obiekcie budowlanych nie wolno odstępować od ocen wykonywanych przez specjalistów do tego upoważnionych.