Intensity of damage in the aging process of buildings

• Autorzy: Nowogońska B.

Identyfikatory

DOI

10.24425/ace.2020.131793

Warianty tytułu

PL

Intensywność uszkodzeń w procesie starzenia budynków

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Predicting the aging process of residential buildings carried out using traditional technologies is necessary when planning refurbishment works in these buildings. The article presents a picture of the changes in the technical condition of a not refurbished building constructed in traditional technology, in the form of a function describing the aging process according to the PRRD (Prediction of Reliability according to Rayleigh Distribution) model developed by the author. The results of analyses of the relationships between the function of the intensity of damage and the function of unreliability, as well as the function of changes in the performance characteristics of a building which had not undergone refurbishment during the entire course of its use are presented. Three levels of damage intensity during subsequent years of using the building were determined: safe, critical and unacceptable intensity.

PL

Obiekty budowlane podczas użytkowania podlegają ciągłym procesom destrukcyjnym o zróżnicowanym przebiegu. W miarę upływu czasu następuje obniżanie ich właściwości użytkowych, a częściowe przywrócenie następuje w wyniku napraw. Prognoza procesu starzenia budynków mieszkalnych jest potrzebna do planowania przedsięwzięć remontowych w tych budynkach. Do matematycznego opisu przebiegu procesu niszczenia mogą być stosowane różne metody, między innymi autorski model PRRD (Prediction of Reliability acording to Rayleigh Distribution). Według modelu PRRD można określić prognozy zmian właściwości użytkowych budynku w pełnym okresie jego użytkowania RB(t) oraz prognozy wzrostu zawodności tego budynku FB(t). Korzystając z zależności stosowanych w obiektach technicznych opisujących funkcję niezawodności elementów składowych obiektów wzorem Wienera, została wyprowadzona zależność określająca intensywność uszkodzeń λi(t) dla elementów składowych budynku. Intensywność uszkodzeń λB(t) dla całego budynku w modelu PRRD uwzględnia rolę i zadanie każdego elementu budynku w postaci wag Ai. Policzone zostały zmiany intensywności uszkodzeń w czasie t użytkowania dla każdego spośród przyjętych 25-u elementów składowych budynku.

Słowa kluczowe

EN

technical condition; performance characteristics; service life; building; damage; aging process

PL

stan techniczny; właściwości użytkowe; cykl życia; budynek; uszkodzenie; starzenie

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 66, nr 2
• Strony: 19--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., il.

Twórcy

autor

Nowogońska B.

• University of Zielona Góra, Faculty of Civil Engineering, Architecture and Environmental Engineering, Zielona Góra, Poland

Bibliografia

• 1. R. Bucoń, A. Sobotka, “Decision-making model for choosing residential building repair variants”, Journal of Civil Engineering and Management 21 - 7, pp. 893-901, 2017.
• 2. T. Kasprowicz, “The method of identification and appraisal of operation and maintenance state of buildings and structures”, Proceedings of the 11th International Conference on Inspection, Appraisal, Repairs and Maintenance of Structures, 2017.
• 3. P. Knyziak, “Estimating the Technical Deterioration of Large-Panel Residential Buildings Using Artificial Neural Networks”, Procedia Engineering, Procedia Engineering, 91, pp. 394-99, 2014.
• 4. E. Radziszewska-Zielina, G. Śladowski, “Proposal of the Use of a Fuzzy Stochastic Network for the Preliminary Evaluation of the Feasibility of the Process of the Adaptation of a Historical Building to a Particular Form of Use”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 245(7), 072029, 2017.
• 5. H. Rivera-Gómez, O. Montaño-Arango, J.R. Corona-Armenta, J. Garnica-González, E. S. Hernández-Gress, I. Barragán-Vite, “Production and Maintenance Planning for a Deteriorating System with Operation-Dependent Defectives” Applied Sciences 165, 8, 2018.
• 6. M. A. Lacasse, “Advances in service life prediction - An overview of durability and methods of service life prediction for non-structural building components” National Research Canada., 2008.
• 7. Y. Chen Ch., Juan, Y. Hsu “Developing a systematic approach to evaluate and predict building service life” Journal Of Civil Engineering And Management Volume 23(7), 890-901, 2017.
• 8. R. Bucoń, M. Tomczak, “Decision-making model supporting the process of planning expenditures for residential building renovation”, Technological and Economic Development of Economy, 24(3), 1200-1214, 2018.
• 9. M. Mrówczyńska, M. Sztubecka, M. Skiba, A. Bazan-Krzywoszańska, P. Bejga, “The Use of Artificial Intelligence as a Tool Supporting Sustainable Development Local Policy”, Sustainability 11, 4199, 2019.
• 10. B. Nowogońska B, “Proposal for determing the scale of renovation needs of residential builings”, Civil Environmental Engineering Reports 22, pp. 137-144, 2016.
• 11. A. Sobotka, A. Radziejowska, J. Czaja, “Tasks and Problems in the Buildings Demolition Works: A Case Study” Archives of Civil Engineering vol. 61, 4, 2015.
• 12. A. Alshubbak, E. Pellicer, J. Catala, J.A. Teixeira, “Model for identifying owner's needs in the building life cycle” Journal of Civil Engineering and Management 21(8), pp. 1046-1060, 2015.
• 13. A. Ostańska, “Evolution of spaces between buildings in polish mass housing estates in the eyes of the inhabitants”, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 245, 052044 Prague, Czechy, 2017.
• 14. K. Firek, J. Rusek, A. Wodyński, “Decision Trees in the Analysis of the Intensity of Damage to Portal Frame Buildings in Mining Areas” Archives of Mining Sciences, 60(3), pp. 847-857, 2018.
• 15. W. Drozd, A. Leśniak, “Ecological Wall Systems as an Element of Sustainable Development-Cost Issues”, Sustainability 10, 2234 2018.
• 16. F. Re Cecconi, N. Moretti, M. C. Dejaco, “Measuring the performance of assets: a review of the Facility Condition Index”, International Journal of Strategic Property Management, 23(3), 187-196, 2019.
• 17. J. Korentz, B. Nowogońska, “Assessment of the life cycle of masonry walls in residential buildings”, Proceedings of the Environmental Challenges in Civil Engineering ECCE Opole, Polska, 2018, MATEC Web of Conferences, Vol. 174, 01025, 2018.
• 18. W. Drozd, “Problems and benefits of using green roofs in Poland” IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 214 012076, 2019.
• 19. D. P. Wyatt, A. Sobotka, M. Rogalska “Towards a sustainable practice” Facilities 18(1/2):76-82, 2000.
• 20. N. Onat, M. Kucukvar, A. Halog, S. Cloutier, “Systems Thinking for Life Cycle Sustainability Assessment: A Review of Recent Developments”, Applications, and Future Perspectives Sustainability 9, 706, 2017.
• 21. PN-ISO 7162:1999 Usable requirements in construction. Content and layout of standards for the assessment of performance [in Polish].
• 22. PN-ISO 7162:1999 Service Requirements in Construction. Content and Form of Standards Regarding the Assessment of Performance Characteristics [in Polish].
• 23. PN-ISO 15686005 Buildings and Structures. Planning Service Life. Part 2. Procedures Connected with Predicting Service Life [in Polish]
• 24. PN-ISO 15686005 Buildings and Structures. Planning Service Life. Part 7. Performance evaluation for feedback of service life data from practice [in Polish]
• 25. S. Niziński, “Elements of diagnostics of technical objects”, Publisher of University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Olsztyn (2001) [in Polish].
• 26. G. Cordeiro, M. Ortega, A. Lemonte, “The Exponential-Weibull Lifetime Distribution, Journal of Statistical Computation and Simulation 84 (12), pp. 1-15, 2013.
• 27. R. E. Walpole, R. H. Myers, “Probability and Statistics for Engineers and Scientists”, Macmillan Publishing Company, London 1985.
• 28. A. Khelassi, D. Theilliol, P. Weber, “Reconfigurability Analysis for Reliable Fault-Tolerant Control Design”, International Journal of Applied Mathematics and Computer Science 21 (3), pp. 431-9, 2011.
• 29. B. Nowogońska, “Model of the reliability prediction of masonry walls”, Engineering Mechanics 2014 - 20th international conference Svratka, Czechy. Brno University of Technology, pp. 456 - 459, 2014.
• 30. B. Nowogońska, “Preventive services of residential buildings according to the pareto principle” IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering vol. 471, 112034, 2019.
• 31. J. Arendarski “Durability and reliability of residential buildings”, Arkady, Warszawa 1978 [in Polish].
• 32. B. Nowogońska, “Diagnoses in the Aging Process of Residential Buildings Constructed Using Traditional Technology” Buildings, 9(5), 126, 2019.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).