Jak drgania wpływają na budynek?

Każdego dnia budynki poddawane są różnego rodzaju oddziaływaniom. Jednym z nich są drgania mechaniczne, które wpływają na obiekty budowlane w całym okresie ich eksploatacji i mogą przyczyniać się do ich nadmiernego zużycia, a w efekcie uszkodzenia. Na jakie drgania narażone są budynki, jak oddziałują one na ich konstrukcję oraz jak można przeciwdziałać ich negatywnym skutkom?

Na jakie drgania narażone są budynki?

Budynki narażone są na różne rodzaje drgań. Obiekty znajdujące się w pobliżu arterii komunikacyjnych o intensywnym ruchu kołowym i szynowym wystawione są na wibracje wywoływane przez pojazdy. Drgania powodowane są również przez urządzenia pracujące zarówno w budynku, jak i poza nim, takie jak stacje transformatorowe, kotłownie czy urządzenia wentylacyjne i klimatyzacyjne. Ruch komunikacyjny i urządzenia generują drgania o częstotliwości do 50 Hz, które mogą wpływać destrukcyjnie na konstrukcję obiektu. Poza tym źródłem wibracji mogą być ludzie przebywający w budynkach. Najsilniejsze drgania wywołują takie czynności, jak przesuwanie ciężkich przedmiotów, na przykład mebli. Rozprzestrzeniają się one po budynku i powodują powstawanie hałasu.

Strefy szkodliwości drgań

Drgania można zakwalifikować do jednej z pięciu stref szkodliwości. Mogą być one nieodczuwalne przez budynek (strefa I); odczuwalne przez obiekt, ale nieszkodliwe dla jego konstrukcji (strefa II); szkodliwe, powodujące zarysowania i spękania (strefa III); bardzo szkodliwe, zagrażające bezpieczeństwu ludzi (strefa IV); powodujące awarię obiektu i wyłączające go z użytkowania (strefa V). Metody oceny wpływu drgań na budynki opisuje norma PN-B-02170 „Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoże na budynki”. Przewiduje ona dwa sposoby oceny: pełną, która ma zastosowanie do budynku każdego typu, oraz przybliżoną, wykonywaną za pomocą skal wpływów dynamicznych SWD-I i SWD-II.

Ochrona budynków przed drganiami

Ocena wpływu drgań wykonana w należyty sposób, na przykład przez specjalistów z laboratorium pomiarów drgań FORT LAB, pozwala określić odpowiednie metody zabezpieczenia w celu ograniczenia ich destrukcyjnego wpływu na konstrukcję budynku. Wykorzystuje się w tym celu wibroizolację, którą można podzielić na czynną (odizolowuje źródło drgań od otoczenia) i bierną (ogranicza przenoszenie się drgań z podłoża na chroniony obiekt). Najlepsze rezultaty zapewnia uwzględnienie odpowiednich zmian konstrukcyjnych w projekcie. Aby zmniejszyć emisję drgań od pojazdów kołowych, usuwa się z pasów ruchu odpływy wody opadowej oraz wprowadza ograniczenia prędkości. W celu ograniczenia emisji drgań od pojazdów szynowych stosuje się szlifowanie i smarowanie szyn czy torowisko z wypełnieniem z trawy.