GRADBENI VESTNIK m arec 2 0 0 6 Poštnina plačana pri poš g lasilo zveze d r u š t e v g r a d b e n ih INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE IN m atič n e s e k c ije g r a d b e n ih in ž e n ir je v in ž e n ir s k e z b o r n ic e Slo v e n ije Izdajatelj: Zveza društev gradbenih inženirjev in tehnikov Slovenije (ZDGITS), Karlovška 3,1000 Ljubljana, telefon/faks 01 422 4622 v sodelovanju z Matično sekcijo gradbenih inženirjev Inženirske zbornice Slovenije (MSG IZS), ob podpori Javne agencije za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije, Fakultete za gradbeništvo in geodezijo Univerze v Ljubljani in Zavoda za gradbeništvo Slovenije Izdajateljski svet: ZDGITS: mag. Andrej Kerin izr. prof. dr. Matjaž Mikoš Jakob Presečnik MSG IZS: Gorazd Humar mag. Črtomir Remec doc. dr. Branko Zadnik FGG Ljubljana: doc. dr. Marijan Žura FG Maribor: Milan Kuhta ZAG: prof. dr. Miha Tomaževič Glavni in odgovorni urednik: prof. dr. Janez Duhovnik Sodelavec pri MSG IZS: Jan Kristjan Juteršek Lektorica: Alenka Raič Blažič Lektorica angleških povzetkov: Darja Okorn Tajnica: Anka Holobar Oblikovalska zasnova: Mateja Goršič Tehnično urejanje, prelom in tisk: Kočevski tisk Naklada: 3150 izvodov Podatki o objavah v reviji so navedeni v bibliografskih bazah COBISS in ICONDA (The Int. Construction Database) ter na htlo://www.zveza-daits.si. Letno izide 12 številk. Letna naročnina za individualne naročnike znaša 5500 SIT; za študente in upokojence 2200 SIT' za družbe, ustanove in samostojne podjetnike 40.687,50 SIT za en izvod revije; za naročnike iz tujine 80 EUR. VcenijevštetDDV. Poslovni račun ZDGITS pri NLB Ljubljana: 02017-0015398955 Gradbeni vestnik • GLASILO ZVEZE DRUŠTEV GRADBENIH INŽENIRJEV IN TEHNIKOV SLOVENIJE in MATIČNE SEKCIJE GRADBENIH INŽENIRJEV INŽENIRSKE ZBORNICE SLOVENIJE UDK-UDC 0 5 :6 2 5 ; ISSN 0017-2774 Ljubljana, marec 2 0 0 6 , letnik 55 , str. 5 3 -80 Navodila avtorjem za pripravo člankov in drugih prispevkov • Uredništvo sprejema v objavo znanstvene in strokovne članke s področja gradbeništva in druge prispevke, pomembne in zanimive za gradbeno stroko. • Znanstvene in strokovne članke pred objavo pregleda najmanj en anonimen recenzent, ki ga določi glavni in odgovorni urednik. • Besedilo prispevkov mora biti napisano v slovenščini. • Besedilo mora biti izpisano z znaki velikosti 12 pik z dvojnim presledkom med vrsticami. • Prispevki morajo imeti naslov, imena in priimke avtorjev ter besedilo prispevka. • Besedilo člankov mora obvezno imeti: naslov članka v slovenščini (velike črke); naslov članka v angleščini (velike črke); oznako ali je članek strokoven ali znanstven; nazive, imena in priimke avtorjev ter njihove naslove; naslov POVZETEK in povzetek v slovenščini; naslov SUMMARY, in povzetek v angleščini; naslov UVOD in besedilo uvoda; naslov naslednjega poglavja (velike črke) in besedilo poglavja; naslov razdelka in besedilo razdelka (neobvezno);..., naslov SKLEP in bese­ dilo sklepa; naslov ZAHVALA in besedilo zahvale (neobvezno); naslov LITERATURA in seznam lite­ rature; naslov DODATEK in besedilo dodatka (neobvezno). Če je dodatkov več, so dodatki ozna­ čeni še z A, B, C, itn. • Poglavja in razdelki so lahko oštevilčeni. • Slike, preglednice in fotografije morajo biti omenjene v besedilu prispevka, oštevilčene in oprem­ ljene s podnapisi, ki pojasnjujejo njihovo vsebino. Vse slike in fotografije v elektronski obliki (slike v običajnih vektorskih grafičnih formatih, fotografije v formatih .tif ali .jpg visoke ločljivosti) morajo biti v posebnih datotekah, običajne fotografije pa priložene. • Enačbe morajo biti na desnem robu označene z zaporedno številko v okroglem oklepaju. • Kot decimalno ločilo je treba uporabiti vejico. • Uporabljena in citirana dela morajo biti navedena med besedilom prispevka z oznako v obliki: (priimek prvega avtorja, leto objave). V istem letu objavljena dela istega avtorja morajo biti označe­ na še z oznakami a, b, c, itn. • V poglavju LITERATURA so uporabljena in citirana dela opisana z naslednjimi podatki: priimek, ime prvega avtorja (lahko okrajšano), priimki in imena drugih avtorjev, naslov dela, način objave, leto objave. • Način objave je opisan s podatki: knjige: založba; revije: ime revije, založba, letnik, številka, strani od do; zborniki: naziv sestanka, organizator, kraj in datum sestanka, strani od do; raziskovalna poročila: vrsta poročila, naročnik, oznaka pogodbe: za druae vrste virov: kratek opis, npr. v zaseb­ nem pogovoru. • Prispevke je treba poslati glavnemu in odgovornemu uredniku prof. dr. Janezu Duhovniku na naslov: FGG, Jamova 2, 1000 LJUBLJANA oz. janez.duhovnik@fgg.uni-lj.si. V spremnem dopisu mora avtor članka napisati, kakšna je po njegovem mnenju vsebina članka (pretežno znanstvena, pretežno strokovna) oziroma za katero rubriko je po njegovem mnenju prispevek primeren. Pri­ spevke je treba poslati v enem izvodu na papirju in v elektronski obliki v formatu MS WORD in v 8. točki določenih grafičnih formatih. Uredništvo Vsebina • Contents Članki • Papers s t r a n 54 dr. Luka Pavlovčič, univ. dipl. inž. grad., prof. dr. Darko Beg, univ. dipl. inž. grad., Prof. Dr.-lng. Ulrike Kuhlmann STRIŽNA NOSILNOST PANELOV S TRAPEZNIMI VZDOLŽNIMI OJAČITVAMI- 1 . DEL SHEAR RESISTANCE OF PANELS WITH TRAPEZOIDAL LONGITUDINAL STIFFENERS - PART 1 s t r a n 63 mag. Mojca Radakovič, univ. dipl. inž. grad., prof. dr. Janez Marušič, univ. dipl. inž. agr., doc. dr. Alojzij Juvane, univ. dipl. inž. grad. NAČRTOVANJE CESTNE POVEZAVE UPOŠTEVAJE RANLJIVOST OKOUA PLANNING ROADS ON THE BASE OF VULNERABILITY OFTHE ENVIRONMENT s t r a n 73 Franc Maleiner, univ. dipl. inž. kom. NEMŠKI PREDPIS O HONORARJIH ZA STORITVE ARHITEKTOV TER INŽENIRJEV (HOAI) GERMAN OFFICIAL SCALE OF FEES FOR SERVICES BY ARCHITECTS AND ENGINEERS (HOAI) Odmev s t r a n 79 F. Maleiner, univ. dipl. inž. kom. Pripombe na članka prof. dr. M. Rismala: Sekvenčne (SBR) ali kontinuirne čisfilne naprave za čiščenje komunalnih odpadnih vod, ju lij 2 0 0 4 ter Primerjava »ČAST«, »SBR« in kontinuirne čistilne naprave, decem ber 2 0 0 5 s t r a n 80 Odgovor avtorja Novi diplom anti gradbeništva J. K. Juteršek, univ. dipl. inž. grad. Koledar prireditev J. K. Juteršek, univ. dipl. inž. grad. Slika na naslovnici: Deformirani strižni panel po razbremenitvi, foto L. Pavlovčič STRIŽNA NOSILNOST PANELOV S TRAPEZNIMI VZDOLŽNIMI OJAČITVAMI - 1. DEL SHEAR RESISTANCE OF PANELS WITH TRAPEZOIDAL LONGITUDINAL STIFFENERS - PART 1 Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2,1000 Ljubljana. lDavlovc@faa.uni-li.si prof. dr. Darko Beg, univ. dipl. inž. grad. Katedra za metalne konstrukcije, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Jamova 2 ,1000 Ljubljana. dbea@faa.uni-li.si Prof. Dr.-lng. Ulrike Kuhlmann Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 7,70569 Stuttgart, Germany, u.kuhlmann@ke.uni-stuttaart.de Povzetek I Prispevek obravnava vpliv vzdolžnih ojačitev na strižno nosilnost panelov. V prvem delu so predstavljeni štirje testi v naravni velikosti, pri katerih smo spreminjali položaj in upogibno togost vzdolžne ojačitve trapezne oblike. Dobljene porušne oblike so odvisne predvsem od togosti ojačitve. Vse štiri teste smo nato simu­ lirali po metodi končnih elementov. Rezultati se dobro ujemajo s testi. Na verificiranih numeričnih modelih smo izvedli študijo začetnih geometrijskih nepopolnosti, v kateri je anliziran vpliv različnih oblik in velikosti nepopolnosti na redukcijo strižne nosilnosti pa­ nelov. Predstavljene bodo tudi najbolj neugodne oblike nepopolnosti za vse štiri primere ojačevanja. V drugem delu bodo predstavljeni rezultati numerične študije različnih para­ metrov, izvedene na osnovi verificiranih modelov z vključenimi najbolj neugodnimi začet­ nimi geometrijskimi nepopolnostmi. Summary | The paper deals with the influence of longitudinal stiffeners on shear resistance of panel. In the first part, four full-scale tests are presented, where the position and bending stiffness of trapezoidal stiffener are the varying parameters. The obtained failure modes depend especially on stiffener bending stiffness. The tests were simulated by the finite element analysis. The results show a good agreement with tests. The study of initial geometric imperfections was carried out on the verified numerical models. The influence of different imperfection shapes and amplitudes on panel shear resistance is analysed and the most unfavourable imperfection shapes for different stiffening cases are presented as well. In the second part, the results of the parametric study will be presented, based on verified numerical models with implementation of analysed initial geometric imperfections. j dr. Luka Pavlovčič, univ. dipl. inž. grad. ™ Katedra za metalne konstrukcije, Znanstveni članek UDK 624.07:620.176 1 • UVOD Pri projektiranju jeklenih in sovprežnih mostov ali za premeščanje večjih razpetin se pogosto uporabljajo polnostenski jekleni nosilci, kate­ rih vitke stojine se običajno ojači z več preč­ nimi ojačitvami, ki nosilec razdelijo na panele, in nekaj vzdolžnimi ojačitvami. Vzdolžne oja­ čitve povečajo strižno odpornost panela po­ sebno v primeru, ko imajo dovolj veliko upo- gibno togost, da porušitev nastopi z lokalnim izbočenjem v podpanelih. V primeru šibkejših ojačitev se celotni panel deformira pretežno globalno. Vzdolžne ojačitve zaprtega preč­ nega prereza so bolj ekonomične od odprtih ojačitev, saj imajo pri enakih stroških varjenja večjo torzijsko togost in hkrati ojačijo večji odsek stojine. V šestdesetih letih prejšnega stoletja seje ve­ liko raziskav posvečalo strižni nosilnosti preč­ no ojačenih oziroma neojačenih panelov. Testi so pokazali, da imajo paneli veliko postkri- tično strižno nosilnost. Mnogi raziskovalci (npr. (Basler, 1961), (ChenT in Ostapenko, 1969), (Fujii, 1971)) so predlagali svoj mehanski model določitve strižne nosilnosti s formulacijo ustreznega diagonalnega natez- nega pasu in dodatnega prispevka plastič­ nega mehanizma v okvirju panela (sodelo­ vanje pasnic in prečnih ojačitev). V naslednjih dveh desetletjih so strižne teste izvedli tudi na vzdolžno ojačenih panelih (npr. (Porter idr., 1975), (Cooke idr., 1983), (Evans in Tang, 1984), (Charlier in Maquoi, 1987)), pri čemer so mehanske modele razširili v dveh smereh: predpostavili so bodisi globalno Izbočenje z enojnim nateznim pasom preko celotnega ojačenega panela, pri čemer se ojačitve upo­ števajo le pri določitvi kritične sile izbočenja, bodisi lokalno Izbočenje z več nateznimi pa­ sovi, z vsakim preko enega podpanela, pri čemer se predpostavlja zadostna togost ojačitev. Dejansko je tip izbočenja odvisen od upogibne togosti vzdolžne ojačitve, zato pred­ stavljata oba tipa izbočenja skrajni situaciji. Vpliv togosti ojačitev je v svoji metodi rotira­ jočega napetostnega polja zajel Höglund (Höglund, 1997). Ta metoda je privzeta v pri­ hajajočem evrokodu za pločevinaste kon­ strukcijske elemente (prEN 1993-1-5, 2005). Metoda seje izkazala za uspešno v primerjavi z obstoječimi testi z odprtimi ravnimi ojačit­ vami (izvedeni samo štirje testi z zaprtimi trikotnimi ojačitvami (Charlier in Maquoi, 1987)), vendar pozitivne učinke velike forzij- ske togosti zaprtih ojačitev ne upošteva. V naši raziskavi smo preučevali predvsem vpliv trapeznih ojačitev na deformiranje pane­ la in njegovo strižno odpornost. Za ta namen smo izvedli štiri teste v naravni velikosti z upoštevanjem različne togosti in položaja vzdolžne ojačitve. Z rezultati testov smo veri­ ficirali numerične modele, na podlagi katerih smo izvedli obsežno študijo različnih para­ metrov. V prvem delu članka bodo predstav­ ljeni testi in numerična simulacija testov. Na verificiranih numeričnih modelih bo prikazana študija začetnih nepopolnosti, s katero smo preučevali vpliv različne oblike in velikosti geometrijskih nepopolnosti na redukcijo nosil­ nosti in ugotavljali najbolj neugodne oblike ne­ popolnosti za različne primere ojačevanja. V drugem delu članka, ki predstavlja nadalje­ vanje prvega dela, bodo predstavljeni rezultati obširne študije različnih parametrov, izvedene na podlagi verificiranih modelov z upošteva­ nimi najbolj neugodnimi oblikami začetnih nepopolnosti. 2 «TESTI Izvedli smo štiri teste z namenom, da pre­ učimo obnašanje in strižno nosilnost pane­ lov s trapezno ojačitvijo, hkrati pa rezultati služijo za verifikacijo numeričnih modelov. 2.1 Testni nosilci Vsi štirje testni nosilci imajo enako geometrijo realnih dimenzij - slika 1. Stojina je vitka z razmerjem h „ / t „ = 250. Vsi trije paneli imajo razmerje dolžine proti višini a = a / h w = 1,25. Nosilci se razlikujejo v poziciji ( h i / h w) in upo- gibni togosti ( f ) vzdolžne ojačitve trapezne oblike: • Nosilec 1 (G1): h , / h w= 1/2, šibkejša oja­ čitev 7= 0,5 • 7* • Nosilec 2 (G2): h , /h w= 1 /2 , močnejša oja­ čitev 7= 1 ■ 7* * • Nosilec 3 (G3): h , / h „ = 1/3, šibkejša oja­ čitev 7=1 -y* • Nosilec 4 (G4): /7,//7lv= 1/3, močnejša oja­ čitev 7= 3 • y* Z 7* označimo teoretično minimalno togost ekvivalentne ravne ojačitve, ki pri kritični strižni sili omeji deformiranje panel v lokalno izbo- čitveno obliko, 2.2 Namestitev in izvedba testov Nosilci so bili na konceh v vertikalni smeri podprti z vrtljivimi podporami - slika 2, zgor­ nja pasnica pa je bila na mestu križcev na sliki 1 podprta bočno z dodatno nameščenimi opornimi okviri - slika 3. Pomike smo merili tako v vertikalni smeri z induktivnimi merilci pomikov WL, WM in WD, označenimi na sliki 1, kakor tudi v prečni smeri s posebej za­ snovano »merilno vilico« (slika 4) - niz induk­ tivnih merilcev pomikov nameščen na po­ sebni napravi, pomični v vseh treh smereh. Pred izvedbo vsakega testa smo z vzdolžnim pomikanjem »merilnih vilic« po posebnih vodi­ lih izmerili začetno geometrijo celotne stojine, med posameznimi obremenitvenimi intervali pa deformirano obliko obravnavanega pa­ nela. Namestitev merilnih lističev deformacij in rezultati vseh meritev so prikazani v labora­ torijskem poročilu (Pavlovčič idr., 2003). Pločevine testnih nosilcev so iz jekla kvalitete S 235 po oznaki evrokoda, z napetostjo teče­ nja fy = 235 N/m m 2. Za potrebe natančnega modeliranja materiala smo ločeno izvedli natezne preizkuse za določitev elasto-plas- tičnih lastnosti jekla vseh v nosilce vgrajenih pločevin. Slika 2 • Vertikalna vrtljiva podpora Slika 3 • Bočno podpiranje zgornje pasnice z opornimi okviri Slika 4 • »Merilna vilica« z označenim položajem induktivnih merilcev pomikov (W i) 2.3 Rezultati testov V nadaljevanju so predstavljeni izbrani rezul­ tati. Vsi rezultati so obdelani v testnem poroči­ lu (Pavlovčič idr., 2003) ali v doktorski diser­ taciji (Pavlovčič, 2005). Slika 6 prikazuje izmerjene krivulje sila-pomik za vse štiri nosilce. Vertikalni pomiki so merjeni na mestu merilca WM - slika 1. Vrzeli v diagramih so posledica postankov zaradi meritev deforma­ cij panela. Najvišjo nosilnost doseže nosilec G4, sledi mu nosilec G2, najnižje nosilnosti pa dosežeta nosilca Gl in G3 s šibkejšima ojačit­ vama. Presenetljiva je višja nosilnost nosilca G4 v primerjav z G2, saj ima G4 večji pod- panel, katerega lokalno izbočenje bi moralo biti za porušitev odločujoče. Začetna togost nosilcev (začetni naklon krivulj) je v vseh štirih primerih primerljiva. Slika 5 prikazuje prečne pomike strižno obre­ menjenih panelov vseh štirih testnih nosilcev, izmerjene v mejnem stanju. Začetne nepopol­ nosti panelov v prikazu niso vštete. Panela z močnejšo ojačitvijo (G2 in G4) se porušita z lokalnim izbočenjem v podpanelih. Smer izbočitvenih valov v primeru G2 kaže na lo­ čena diagonalna natezna pasova v obeh podpanelih, pri panelu G4 pa pride do iz- bočenja samo v spodnjem podpanelu. Pane­ la s šibkejšima ojačitvama (G l in G3) se že začneta deformirati globalno z enojnim nateznim pasom in zaznavnimi pomiki vzdolžne ojačitve. Še očitnejše so razlike med obema defor­ macijskima oblikama v kasnejših fazah obre­ menjevanja - slika 7. Lepo je viden izklon šibkejših ojačitev (G l, G3), medtem ko močnejše ojačitve (G2, G4) ostanejo prak­ tično ravne, s čimer deformiranje omejijo v lokalno izbočitveno obliko. P rv i p a n e l □ 3 6 - 3 9 ■ 3 3 - 3 6 ■ 3 0 - 3 3 f l 2 7 - 3 0 a 2 4 - 2 7 B 2 1 - 2 4 0 1 8 - 2 1 □ 1 5 - 1 8 □ 1 2 - 1 5 B 9 - 1 2 □ 6 - 9 B 3 - 6 ■ 0 - 3 B - 3 - 0 □ - 6 - 3 □ - 9 - 6 0 - 1 2 - 9 B - 1 5 - 1 2 Sp.pas. b ) G 2 : M e jn a : F1 = 1 5 6 9 k N , W M = 9 ,0 m m Zg.pas. P rv i p a n e l - X [m m ] □ 18-20 □ 1 6 - 1 8 □ 1 4 - 1 6 □ 1 2 - 1 4 B 1 0 - 1 2 ■ 8-10 3 6 -8 S 4 - 6 □ 2 - 4 □ 0-2 □ - 2-0 f l - 4 - 2 □ - 6 - 4 ■ - 8 -6 □ -10—8 H - 1 2 - 1 0 □ - 1 4 - 1 2 □ - 1 6 - 1 4 S 3 - 1 8 - 1 6 □ - 2 0 - 1 8 c ) G 3 : M e jn a : F1 = 1 4 1 2 k N , W M = 7 ,7 m m P rv i p a n e l - X [m m ] □ 20-22 □ 18-20 ■ 16-18 B 14-16 H 12-14 B 10-12 3 8-10 ■ 6-8 □ 4-6 B 2-4 B 0-2 □ -2-0 B -4-2 H -6-4 B - 8-6 □ -10—8 □-12-10 B -14-12 Ö-16-14 d ) G 4 : M e jn a : F 1 = 1 5 9 1 k N , W M = 9 ,3 m m o o o o o o o o o o L O L n L o i r i L o i n L n L O i n oi - c o m r - c n T - m i r i N c n W 14 Sp. pas. P rv i p a n e l - X [m m ] □ 36-38 □ 34-36 □ 32-34 □ 30-32 B 28-30 B 26-28 B 24-26 H 22-24 □ 20-22 □ 18-20 □ 16-18 fl 14-16 □ 12-14 B 10-12 □ 8-10 H 6-8 □ 4-6 □ 2-4 H 0-2 □ - 2-0 Slika 5 • Izmerjeni prečni pomiki prvega panela vseh testnih nosilcev pri mejni obtežbi Slika 6 • Primerjava krivulj sila-pomik štirih testnih nosilcev a) G3: razbremenjeno stanje b) G4: razbremenjeno stanje Slika 7 • Deformacije panelov vseh štirih nosilcev v fazah po mejnem stanju 3 * NUMERIČNA SIMULACIJA Simulacijo testov smo izvedli z nelinearno ana­ lizo po metodi končnih elementov s program­ skim orodjem ABAQUS (ABAQUS, 2003). Upoštevana je bila teorija velikih pomikov. Nosilce smo modelirali s štirivozliščnimi lupi­ nastimi elementi z reducirano integracijo - S4R. Mreža končnih elementov je bila izbrana s povprečno 25 mm dolžino stranice elementov, kar seje v predhodni študiji izkazalo za dovolj gosto - (Pavlovčič, 2005). Robni pogoji so bili določeni z ustreznim podpiranjem modelov na mestu in smeri dejanskih podpor - slika t. Obremenjevanje smo simulirali s pomikom prečne linije vozlišč zgornje pasnice na mestu hidravličnega bata. S posebnim postopkom transformacije mreže podatkov smo v model vnesli izmerjene začetne nepopolnosti stojine. Elasto-plastični materialni model smo določili s čim natančnejšo aproksimacijo izmerjenih a-e krivulj, dobljenih iz nateznih preizkusov. 3.1 Primerjava rezultatov Preglednica 1 prikazuje primerjavo nosilnosti vseh štirih nosilcev po MKE in iz testov. Razlike med izmerjenimi in izračunanimi nosilnostmi so v okviru 1 %, razen v primeru nosilca G4, koje razlika nekoliko večja - 5,7 %. Presenet­ ljivi so pravzaprav rezultati testov, saj nosilec G4, kljub večjemu podpanelu, dosega višjo nosilnost od nosilca G2, kar kaže na težko razložljivo rezervo dejanske nosilnosti G4. Slika 8 prikazuje po MKE izračunane deformi­ rane oblike panela vseh štirih nosilcev v mej­ nem stanju, pri čemer začetne nepopolnosti v prečne pomike U3 niso vključene. Tudi v tem primeru se lepo vidi razlika med pretežno glo­ balnim izbočenjem v primeru šibke ojačitve (G l, G3) in lokalnim izbočenjem podpanelov v primeru močne ojačitve (G2, G4). Deforma­ cijske oblike po MKE se lepo ujemajo z izmer­ jenimi, prikazanimi na sliki 5. Slika 9 prikazuje primerjavo deformiranja ver­ tikalne linije v sredini panela (X = 950 mm) vseh štirih nosilcev, kot smo jih izmerili in izra­ čunali v treh obtežnih fazah: v začetnem ne- Nosilci G l . G2 G3 G4 Testi - mejna nosilnost (kN) 1453 1569 1412 1591 MKE - mejna nosilnost (kN) 1466 1552 1412 1500 Razlika v (%) +0,9 % -1,1 % 0% -5,7 % Preglednica 1 • Primerjava nosilnosti med rezultati testov in numerične simulacije U, U3 + 1 .5 9 4 e+ 0 1 + 1 .455e+01 + 1 .316e+01 + 1 .1 7 7 e+ 0 1 + 1 .038e+ 01 + 8 .989e+00 + 7 .6 0 0 e+ 0 0 + 6 . 2 1 1 6 + 0 0 + 4 .8 2 2 e+ 0 0 + 3 .433e+00 + 2 .0 4 4 e+ 0 0 + 6 .5 4 3 e -0 1 - 7 . 3 4 8 e -0 1 -2 .1 2 4 « + 0 0 -3 .5 1 3 e + 0 0 - 4 . 902e+00 - 6 . 291e+00 - 7 . 681e+00 -9 .0 7 0 « + 0 0 - 1 . 046e+01 -1 .1 8 5 e + 0 1 + 1 .6 7 8 e+ 0 1 + 1 .538e+01 [- + 1 .3 9 7 « + 0 1 + 1 .2 5 6 e+ 0 1 + 1 .116e+01 I + 9 .749«+00 f- + 8 . 342e+00 - + 6 . 935e+00 j- + 5 .5 2 8 e+ 0 0 + 4 .121e+00 I + 2 . 714e+00 - + 1 . 307e+00 - 9 . 9 80e-02 - - 1 . 507e+00 P - 2 . 914e+00 P -4 .3 2 1 e + 0 0 |- -5 .7 2 8 e + 0 0 -7 .1 3 5 e + 0 0 P -8 .5 4 2 e + 0 0 \- -9 .9 4 9 e + 0 0 -1 .1 3 6 e + 0 1 r + 2 .595«+ 01 + 2 .287e+01 l + 1 .9 8 0 e+ 0 1 t- + 1 .672e+01 + 1 .364e+01 l +1 .057*+ 01 J- + 7 .4 8 9 e+ 0 0 L + 4 .413e+00 V + 1 .336e+00 -1 .7 4 0 e + 0 0 I -4 .8 1 7 « + 0 0 k -7 .8 9 3 e + 0 0 -1 .0 9 7 e + 0 1 - 1 . 405«+01 , -1 .7 1 2 e + 0 1 E -2 .0 2 0 e + 0 1 1 - 2 . 328e+01 U , U3 + 2 .934e+01 + 2 . 643e+01 + 2 . 352«+01 + 2 .062e+01 + 1 .7 7 1 e+ 0 1 + 1 .480«+ 01 + 1 .189e+01 + 8 .9 8 6 e+ 0 0 + 6 .0 7 9 e+ 0 0 + 3 .1 7 2 e+ 0 0 + 2 .6 4 8 e -0 1 - 2 . 642e+00 - 5 . 550e+00 -8 .4 5 7 « + 0 0 -1 .1 3 6 e + 0 1 -1 .4 2 7 e + 0 1 -1 .7 1 8 e + 0 1 Slika 8 • Po MKE izračunane deformacijske oblike panela vseh štirih nosilcev v mejnem stanju (prečni pomiki U3 v (mm)) M - \ Luk obremenjenem stanju, v mejnem stanju ob po­ rušitvi ter v končnem stanju pri povesih okoli Dwm= 35 mm. V vseh primerih se MKE rezultati dobro ujemajo z izmerjenimi. V končnem stanju so izračunani pomiki za spoznanje večji, defor­ macijska oblika pa je popolnoma primerljiva. V (Pavlovčič idr., 2003) in (Pavlovčič, 2005) je tudi prikazana uspešnost poenostavitve numeričnih modelov na modele z enim pane­ lom, pri čemer se ustrezno modelirajo robni pogoji. -60 -40 -20 O 20 40 60 80 Prečni pomiki [mm] r ______ _____ tn o s ta n je - o s ta n je G 4 £ ... -■ •« -T e s t: M e jn c - » - T e s t : K o n č n o s ta n je «-■ M K E : Z a č e tn o ■ M K E : M e jn o »- M K E : K o n čn o J p ^ « s . S - r - -a --“ -40 -20 0 20 40 60 80 100 Prečni pomiki [mm] Slika 9 • Deformiranje vertikalne linije v sredini panela vseh štirih nosilcev v treh različnih obtežnih stanjih - rezultati testov in MKE 4 • ŠTUDIJA ZAČETNIH GEOMETRIJSKIH NEPOPOLNOSTI Začetne geometrijske nepopolnosti v obliki ne­ ravnih panelov in ojačitev imajo vpliv tako na deformacijsko obliko kot tudi na nosilnost panelov. Ker v fazi projektiranja dejanska za­ četna oblika nepopolnosti ni poznana, je potrebno pri natančnejših izračunih po MKE modelirati najbolj neugodno obliko nepopol­ nosti z amplitudo na meji izdelovalnih toleranc. V študiji nepopolnosti nas je zanimalo, kakšne so merodajne oblike nepopolnosti za različne primere ojačevanja in kolikšna je pravzaprav redukcija nosilnosti pri različnih oblikah in amplitudah nepopolnosti. 4.1. Modeliranje nepopolnosti Po standardu prEN 1993-1-5 (prEN 1993-1-5, 2005) naj bi se tako geometrijske nepopol­ nosti kot tudi konstrukcijske nepopolnosti zaradi vpliva zaostalih napetosti modeliralo kot ekvivalentne nepopolnosti z amplitudo na meji izdelovalnih toleranc. Obravnavati je potrebno različne oblike nepopolnosti, pri­ kazane na sliki 10 in določiti njihovo najbolj neugodno kombinacijo v smislu izbire vodilne nepopolnosti s polno amplitudo v kombinaciji s spremljevalnimi nepopolnostmi z amplitudo 70 % od navedenih vrednosti na sliki 10. Nepopolnosti smo modelirali na poenostav­ ljenih enopanelnih modelih testnih nosilcev G1 do G4. Dodatno smo nepopolnosti preučevali na modelu z dvema enakomerno razporeje­ nima trapeznima ojačitvama in na panelu s sredinsko T ojačitvijo. Globalno nepopolnost smo določili z izklonom ojačitve s polsinusnim valom in »ravnimi« podpaneli. Lokalne ne­ popolnosti v podpanelih smo definirali z merodajno lokalno izbočitveno obliko, ki smo jo določili s predhodno linearno izbočitveno analizo na geometrijsko popolnem panelu s preprečenim prečnim pomikom ojačitev. Tor­ zije ojačitve pri trapeznih ojačitvah nismo upo­ števali. Amplitude vseh nepopolnosti smo spreminjali v nekoliko širšem območju, kot ga zajemajo meje izdelovalnih toleranc. Slika 10 • Oblika različnih tipov ekvivalentnih geometrijskih nepopolnosti z amplitudami po prEN 1993-1-5 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 A m plituda nepopo ln osti - e0w [m m ] Slika 11 • Študija nepopolnosti na modelih s šibko ( G l) ali močno (G2) trapezno ojačitvijo v sredini stojine ter šibko (G3) ali močno (G4) trapezno ojačitvijo v zgornji tretjini 4.2 Rezultati študije nepopolnosti Rezultati analize na modelih G1- G4 so prika­ zani na sliki 11, ostali rezultati pa so predstav­ ljeni v (Pavlovčič, 2005) in (Pavlovčič in Beg, 2005). Strižna nosilnost panelov je izrisana v relativnem smislu glede na nosilnost geome­ trijsko popolnega panela. Nosilnosti pri do­ voljenih tolerancah (slika 10) so označene s polnimi simboli. Iz rezultatov na sliki 11 vidimo, daje vpliv raz­ ličnih oblik nepopolnosti na redukcijo strižne odpornosti panelov sorazmerno majhen - pri dopustnih nepopolnostih do največ okoli 5 % redukcije. Razen v primeru G3 imajo lokalne nepopolnosti v podpanelih nekoliko večji vpliv od globalnih, vendar so razlike majhne - v okviru 1 do 2 %. Panel s sredinsko ojačitvijo je za nepopolnosti bolj občutljiv kakor panel z ojačitvijo v zgornji tretjini, pri čemer so reduk­ cije nosilnosti v prvem primeru večje pri šibki ojačitvi in v drugem primeru pri močni ojačitvi, Krivulje vpliva globalnih nepopolnosti so nadalje sorazmerno simetrične (glede na eOw = 0 ) , kar kaže na to, da smer izklona ojačitve ne igra posebne vloge. Preglednica 2 prikazuje redukcijo nosilnosti pri najbolj neugodni kombinaciji začetnih ne­ popolnosti v skladu s prEN 1993-1-5. Različne oblike nepopolnosti smo kombinirali v smislu različnih smeri in izbire vodilne nepopolnosti - po 8 kombinacij za vsak model. V preglednici je navedena tudi najbolj neugodna oblika ne­ popolnosti pri različnih tipih ojačevanja. Re­ zultati kažejo, da imajo tudi kombinirane nep­ opolnosti na znižanje nosilnosti omejen vpliv - redukcija do največ 6,3 %. Razlike med primeri s šibkimi in močnimi ojačitvami niso značilne. Čeprav je v vseh predstavljenih primerih najbolj neugodna oblika nepopolnos­ ti z globalno nepopolnostjo kot vodilno, so de­ jansko razlike zelo majhne - znotraj 1 % v primerjavi z vodilnimi lokalnimi nepopolnost­ mi, zato je posploševanje nemogoče. Prav tako na splošno ni predvidljiva neugodna medsebojna usmerjenost nepopolnosti (+/-), saj je ta predvsem odvisna od tipa merodajne lokalne izbočitvene oblike. Togost In razpored ojačitev Šibke ojačitve Močne ojačitve Oblika najbolj neugodnih nepopolnosti Šibke ojačitve Močne ojačitve Trap. oj. v sredini (G l, G2) -6,3% -5,1 % 100 % globalna (+), 70 % lokalna (+) 100 % globalna (+), 70 % lokalna (+) Trap. oj. v zg. tretjini (G3, G4) -3,5 % -3 ,9% 100 % globalna (+), 70 % lokalna (-) 100 % globalna (+), 70 % lokalna (+) Preglednica 2 • Redukcija nosilnosti pri najbolj neugodni kombinaciji začetnih nepopolnosti 5 • SKLEP Prispevek predstavlja štiri teste v naravni veli­ kosti z različnim razporedom in upogibno togostjo vzdolžne ojačitve trapezne oblike. Porušna oblika strižnega panela je odvisna od izbrane togosti ojačitve: pri šibkejših pride do pretežno globalnega izbočenja panela, moč­ nejše pa deformiranje omejijo v lokalno izbočenje v podpanelih. Po metodi končnih elementov smo simulirali vse štiri teste. Rezul­ tati se zelo dobro ujemajo z meritvami tako glede nosilnosti kot izbočitvene oblike. Študija začetnih geometrijskih nepopolnosti, izvedena na verificiranih modelih, pokaže, da imajo raz­ lične oblike nepopolnosti na redukcijo strižne nosilnosti panela omejen vpliv (redukcija do največ 6,3 % pri nepopolnostih z amplitudo na meji izdelovalnih toleranc). Najbolj neugodna oblika nepopolnosti na splošno ni predvidljiva, zato je potrebno za natančnejšo analizo pred­ hodno preizkusiti več različnih kombinacij globalnih in lokalnih nepopolnosti: preizkusiti medsebojno usmerjenost nepopolnosti, izbrati vodilno in spremljevalne nepopoln.osti ter po­ iskati merodajno lokalno izbočitveno obliko. Za potrebe projektiranja pa pretirano preskušanje ni smiselno, saj razlike med različnimi kom­ binacijami običajno niso velike. V drugem delu članka bo predstavljena parametrična študija, ki smo jo izvedli na verificiranih numeričnih modelih, pri čemer smo pri modeliranju upo­ števali nekatere izsledke študije nepopolnosti. 6 • LITERATURA ABAQUS, Verzija 6.4, Hibbit, Karlsson & Sorensen, Inc., 2003. Basler, K., Strength of Plate Girders in Shear, ASCE Journal of the Structural Division, Proc. No. 2967 (ST7), parti, str. 151-180, 1961. Charlier, R„ Maquoi, R„ Ultimate Shear Strength of Plate Girders fitted with Closed Shape Longitudinal Stiffeners, Stability of plate and shell structures, Dubas P. (ur.), Vandepitte D. (ur.), State University Ghent and European Convention for Constructional Steelwork, str. 59-64,1987. Chern, C., Ostapenko, A,, Ultimate Strength of Plate Girders under Shear, Fritz Engineering Laboratory Report No. 328.7, Lehigh University, Bethlehem, Pa., 1969. Cooke, N„ Moss, P. J„ Walpole, W. R., Langdon, D. W., Harvey, M. H„ Strength and Serviceability of Steel Girder Webs, Journal of Structural Engineering, 109, No. 3, str. 785-807, 1983. Evans, H. R„ Tang, K. H., The Influence of Longitudinal Web Stiffeners upon the Collapse Behaviour of Plate Girders, Journal of Constructional Steel Research, No. 4, str. 201 -234 ,1984 . Fujii, I , Fukomoto, Y., Nishino, F„ Okumura, T„ Research Works on Ultimate Strength of Plate Girders and Japanese Provisions on Plate Girder Design, Colloquium on design otplate and box girders for ultimate strength, IABSE, London, str. 21-48,1971. Höglund, I , Shear Buckling Resistance Of Steel And Aluminium Plate Girders, Thin-Walled Structures, Vol. 29, str. 13-30,1997 Pavlovčič, L, Strižna nosilnost vzdolžno ojačanih stojin polnostenskih nosilce, doktorska disertacija, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Univerza v Ljubljani, 2005. Pavlovčič, L., Beg, D., Vpliv začetnih geometrijskih nepopolnosti na strižno nosilnost vzdolžno ojačanih panelov, Slovensko društvo za mehaniko, zbornik del Kuhljevi dnevi 2005. Pavlovčič, L, Seitz, M., Detzel, A., Kuhlmann, U., Beg, D., Report on Tests and FE Study on Longitudinally Stiffened Web of Plate Girders in Shear, Test Report, Institute of Structural Design, University of Stuttgart, 2003. Porter, D. M„ Rockey, K. C., Evans, H. R., The Collapse Behaviour of Plate Girders Loaded in Shear, The Structural Engineer, Vol. 53, No. 8, str. 313-325, 1975. prEN 1993-1-5, Eurocode 3: Design of steel structures, Part 1.5: Plated structural elements (final draft), CEN, European Committee for Stan­ dardization, 2005. NAČRTOVANJE CESTNE POVEZAVE UPOŠTEVAJE RANLJIVOST OKOLJA PLANNING ROADS ON THE BASE OF VULNERABILITY OF THE ENVIRONMENT mag. Mojca Radakovič, univ. dipl. inž. grad. Podjetje GPI d.o.o. Ljubljanska cesta 26,8000 Novo mesto prof. dr. Janez Marušič, univ. dipl. inž. agr. Biotehniška fakulteta Jamnikarjeva 101,1000 Ljubljana doc. dr. Alojzij Juvane, univ. dipl. inž. grad. Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo Jamova 2 ,1000 Ljubljana Povzetek | Gradnja cestnih povezav je velik poseg v okolje. Spreminja in vpliva namreč na naravno in grajeno okolje. Zato moramo ceste načrtovati tako, da bodo nega­ tivni vplivi na okolje zaradi njihove gradnje in obratovanja čim manjši. Dosedanjemu »tehniškemu« postopku za načrtovanje tras najzahtevnejših cest se je s povečanjem vednosti o vplivih na okolje ter z razvojem informacijske tehnologije pridružil drugačen postopek, ki ga lahko imenujemo »prostorski«. Postopka se razlikujeta v različnih pri­ stopih pri zaščiti in varovanju okolja: - »tehniški« postopek ima svoje izhodišče v prometno-tehničnih in reliefnih pogojih za določitev smeri in oblikovanja trase; po teh kriterijih določimo variante, te pa potem vrednotimo prostorsko in okoljevarstveno; - »prostorski« postopek izhaja iz analize ranljivosti prostora in z določitvijo okoljevar­ stveno še sprejemljivega koridorja, v katerega se potem vriše(jo) trasa(o) ceste. Osnova za načrtovanje cestne povezave po »prostorskem« postopku sta karta ranljivosti in model ranljivosti prostora. Računalniške aplikacije vektorske in rastrske prostorske analize omogočajo, da se med dvema skrajnima točkama trase najde skozi prostor neko ožje območje (koridor), kije iz okoljevarstvenega vidika v danih okoliščinah še najbolj sprejemljiv. Osnova za določitev koridorja je t.i. »strošek poti«, ki se izračuna za vsako rastrsko celico posebej (izbrali smo 25 x 25 m) v obravnavanem območju. Predstavlja (relativni) strošek ukrepov, potrebnih za izključitev ali zadostno omilitev vplivov na okolje. Raziskava je pokazala, da bi bil lahko »prostorski« postopek primernejši od »tehniškega«, če želimo v prostoru poiskati okolju prijaznejšo rešitev. Pokazala pa je tudi, daje smotrno prometno-tehnične zahteve ceste (hitrost) tudi znižati, če cesta poteka skozi posebej občutljiv prostor. Varovanje okolja se tako vključi v postopek že v njegovih izhodiščih, kar vodi k racionalnemu načrtovanju trase. Ker »prostorski« postopek omeji prostor za bodočo traso, bi moral postati obvezna sestavina pri prostorskem planiranju. Aplikacijo postopka smo izdelali za primer hitre ceste med Celjem in Novim mestom. Summary | The building of roads and other traffic connections changes natural and built environment. As a consequence, it impacts them both. It is very important to design roads in such a way that the impacts on the environment are reduced to their minimum The route selection based on the evaluation of alternative routes was the most common approach since the environmentally sound planning procedure were intro­ duced. As the alternative, routes were mostly designed according to technical criteria and this design approach could be named 'the technical approach'. The paper deals with a new concept enabling an earlier integration of environmental considerations into the Znanstveni članek UDK 656.1:504.03 route design. The approach could be named 'the spatial approach'. The purpose of this assignment is to place stress on the importance of spatial vulnerability for roads construction. The environmental vulnerability should be considered along with the techni­ cal criteria in order to obtain environmentally friendly as well as technically acceptable solutions. The main feature of 'the spatial approach' is the vulnerability map. The most important activity within such a process is the selection of environmental components and the evaluation of impacts of roads on them. The impacts on environment are simulated within three groups of vulnerability models, e.g. the protection of nature, the protection of human environment, and the protection of natural resources. Vector and raster spatial analyses of the area were made by computer applications. The result of these analyses is the road suitability map for the area between two cities A and B prepared from the environmental conservation point of view. The suitability map was further rasterized. This operation enables the calculation of the least 'environmental-costs' cor­ ridor between points A and B. By restricting the acceptable costs a more or less limited area can be defined or a corridor that is the most suitable for establishing traffic con­ nections can be traced. Such a corridor can serve as an excellent basis for strategic or environmental planning as well as a base for different optimization studies. It has been proved that this environmentally oriented method should be considered as a better approach than the technical one. It directs road planner towards more efficient mining of rational solutions. The practical example was prepared for a road connection between Novo mesto and Celje. 1 • UVOD Pri umeščanju cestnih tras v prostor se vedno srečamo s problemom škodljivih posledic gradnje ceste in prometa na njej na okolje v prostoru, skozi katerega cesta poteka. Najbolj znani, za investitorje pa tudi stroškovno pomembni, sta predvsem dve posledici: - dolgotrajen in konfliktov poln postopek umeščanja trase v prostor in -s troški za varstvo okolja, ki so do konca postopka težko predvidljivi. V interesu investitorjev in v duhu prizadevanj za varstvo okolja je, da se pomanjkljivosti v postopku odpravijo. Ob uvajanju presoj vplivov na okolje v začetku 70-tih let je bilo predpostavljeno, da se pre­ sojanje nanaša na vnaprej izdelane načrto­ valske predloge, ki naj bi bili po možnosti pripravljeni v alternativah (Environmental Po­ licy Act, 1970). Ceste so sodile med tiste objekte, pri katerih seje zahteva za presojanje njihovih vplivov na okolje v polni meri uvelja­ vila. V naravi projektiranja prometnic, in še zlasti cest, je, da se na projektantovi risalni deski skoraj vedno zarišejo variantne trase. Pogoja, da se okoljevarstvene zahteve vključu­ jejo na način, da se izmed več možnih rešitev izbere tista, za katero je mogoče napovedati najmanjše vplive na okolje, tako ni težko izpol­ niti. Postopek, da so se po tehničnih merilih ustrezne variantne trase medsebojno primer­ jale glede njihove okoljevarstvene ustreznosti, je bil najbolj običajen način uveljavljanja okoljevarstvenih zahtev pri gradnji novih prometnic od vsega začetka okoljevarstve­ nega načrtovanja (McHarg, 1969), (Steinitz, 1972). Takemu postopku lahko rečemo »teh­ niški pristop«. Zanj je značilno, da so pravi­ loma uporabljeni bogati cestni elementi, ker ti najbolje zadovoljujejo prometnotehniške, varstvene, funkcionalne in ekonomske za­ hteve in trasa teži h kar najbolj racionalni prilagoditvi reliefu. Lahko se sicer vprašamo, zakaj okoljevar­ stvenih kriterijev ne bi vključevali že pred za­ snovo tras, podobno kot vključujemo tehniške kriterije. Projektant bi ob tehničnih kriterijih preprosto upošteval še okoljevarstvene. Ven­ dar rešitev ni tako enostavna. Tehnični in okoljevarstveni kriteriji namreč niso iste na­ rave. Medtem ko je pri tehničnih, prometno- funkcionalnih zahtevah mogoče dokaj jasno opredeliti, kaj je dobra rešitev, torej postaviti standard kakovosti rešitve, na primer širino vozišča, horizontalne in vertikalne radije, sklone itd., pa je po okoljevarstvenih kriterijih najboljša rešitev pravzaprav tista, ki negira samo sebe. Največje, najbolj optimalno varo­ vanje okolja dosežemo takrat, ko okolja sploh ne spreminjamo, ko prometnice ali ceste sploh ne zgradimo. Sklep je seveda absurden. Postavlja pa okoljevarstvene zahteve v po­ vsem drugačen postopkovni kontekst. Tudi to je razlog, da se je kot ustrezen način upo­ števanja okoljevarstvenih zahtev uveljavilo primerjanje tehnično ustreznih rešitev in iskanje okoljevarstveno najboljše med njimi. Različice omogočajo okoljevarstvene zahteve relativizirati. Absolutna okoljevarstvena za­ hteva, ki jo dejansko poznamo kot okoljevar­ stveni normativ ali standard, pa nastopa samo kot zgornji prag dopustnega/nedopust- nega spreminjanja okolja. Kot zgornja mejna vrednost njeno uveljavljanje ne zagotavlja vsega možnega upoštevanja okoljevarstvenih zahtev. Večinoma je namreč možno doseči večji obseg varstva, kot ga predpisuje norma­ tiv. Zato tudi ni mogoče vnaprej določiti kake neposredno sprejemljive rešitve. Rešitev je sprejemljiva takrat, koje izbrana kot za okolje najmanj škodljiva izmed večjega števila sicer po drugih merilih sprejemljivih ali bolj ali manj enakovrednih variant. Rešitev je torej treba iskati v drugačnem pristopu. Največ napredka in uspeha pri reševanju problemov, ki izvirajo iz obstoječega postop­ kovnega modela, je mogoče doseči z miselno in stvarno spremembo pristopa k zasnovi postopka in spremembo hierarhije korakov v postopku. Vplive prostora in rabe v njem je treba postaviti v ospredje in namesto teh­ ničnih variant ceste v prvih korakih določiti ožja območja (koridorje), znotraj katerih se potem umesti trasa na tehnični način, Takemu postopku lahko rečemo kar »prostorski pri­ stop«. Značilno za ta pristop je, da se z njim čimbolj omeji prostor, v katerem naj projektant ceste »najde« svojo traso. Nujna posledica omejenega prostora je večja racionalnost pri izbiri geometrijskih elementov trase; ukrepi, ki jih je potrebno uveljaviti za zaščito in varo­ vanje okolja, pa postanejo avtomatično se­ stavni del zasnove projekta ceste. Drugače povedano: projektant cestne trase ukrepe za zaščito in varovanje okolja vključi kot vhodni podatek pri trasiranju. Podoben pristop so uveljavili tudi v Nemčiji (Pisno navodilo..., 1990). Nemški pristop ven­ darle gradi na pretežno normiranih okoljevar­ stvenih zahtevah, na prostorskih rezervatih, na primer na naravovarstvenih območjih, ob­ močjih varstva vodnih virov in podobnem, kar je navsezadnje mogoče obravnavati na enak način kot tehnična in prometnofunkcionalna merila. Zato tudi imenujejo tak pristop 'iskanje nekonfliktnih koridorjev'. »Prostorski pristop« pomeni še korak naprej in dejansko dopol­ nitev ali izboljšavo nemškega postopka. Sodobna tehnologija računalniške obdelave in dosegljivi viri v podatkovnih zbirkah tak spre­ menjen pristop k zasnovi tras ceste omogo­ čajo. Podatkovne zbirke in programska oprema so sicer zelo obsežni in kompleksni, vendar omogočajo doseganje zastavljenega cilja. 2 »TEHNIŠKI PRISTOP Tehniška metoda za načrtovanje tras zahtev­ nih prometnih objektov ima svoje izhodišče v prometno-tehničnih razlogih za določitev smeh, dimenzij in oblikovanja trase. V kom­ binaciji z morfologijo terena se na nivoju idejne študije določijo najmanj 3 različice (variante), med katerimi se po predpisanem postopku PVO izbere najprimernejša. PVO pri tem ne prejudicira rešitve, ampak je le instru­ ment za pripravo odločitve, ki s stališča okolja oceni umestnost izvedbe projekta oziroma predlaga najustreznejšo varianto (Lipar, 3 • PROSTORSKI PRISTOP Alternativa tehniški metodi načrtovanja, ki potrebuje naknadno prostorsko presojo in oceno sprejemljivosti tras, določenih po pro­ metno - tehničnih kriterijih, je prostorska metoda načrtovanja, ki temelji na osnovi ranljivosti prostora. Načrtovalni pristop je tu zamenjan. Namesto zagotavljanja prometno- tehnične »popolnosti« izbrane različice (va­ riante) s še sprejemljivimi prostorskimi vplivi se tu zagotavlja prostorska »popolnost« s še sprejemljivimi prometno-tehničnimi parame­ tri. Primerjajo se različice prostorskih »trakov«, trasirane na podlagi prostorskih danosti in ne različice ceste po načelih prometne tehnike. Pojem »ustreznosti trase« ceste obsega poleg uskladitve trase glede na vidike ranljivosti prostora tudi uskladitev glede funkcionalnosti, gospodarnosti in seveda prometno-tehnične ustreznosti ceste. Da bi izpolnili tudi te pogoje, se na nekaterih odsekih trase ni mogoče po­ vsem izogniti vodenju trase po zemljiščih zu­ naj ugotovljenih ozkih koridorjev (deviacija trase), kjer so potrebni strožji ukrepi za varo­ vanje in zaščito okolja. Je pa seznam teh ukrepov pomembno krajši kot pri tehniškem pristopu, kjer ukrepi spremljajo skoraj celotno dolžino trase. Ker ima vsak ozek koridor dva robova, vedno obstaja tudi možnost, da se na takih mestih deviacija trase izvede pa eni ali po drugi strani koridorja - pač tam, kjer so vplivi manjši. 3.1 Opis postopka pri prostorskem pristopu Metoda dela temelji na prostorski analizi ranljivosti prostora, s katero dobimo omejen prostor, primeren iz okoljevarstvenih razlogov, znotraj katerega lahko iščemo najustreznejše trase na podlagi prometno-tehničnih kriterijev. Za izvedbo te analize je treba najprej pripraviti parametre za oceno in vrednotenje ranljivosti sestavin okolja za namen gradnje ceste: - izbor vseh pomembnih sestavin okolja (grafično, digitalno), - model ranljivosti narave, Najpomembnejša razlika med »tehniškim« in »prostorskim« pristopom je v postopkovnem koraku obravnave vplivov na okolje: - pri »tehniškem« pristopu se najprej določijo (variante) trase, ki se naknadno presojajo glede vplivov na okolje; na podlagi te ocene se sprejmejo ukrepi za varovanje in zaščito, - pri »prostorskem« pa se najprej izbere ožji, prostorsko še sprejemljiv koridor, v katere­ ga se naknadno vriše trasa ceste glede na prometno-tehnične pogoje. Prostorski pristop je zlasti priporočljiv pri izde­ lavi prostorskih načrtov (planerska faza), ko želimo za posamezno prometno smer določiti koridorje, v katere bo kasneje možno umestiti cesto na okoljsko čim bolj nemoten način. 1995). Ali na kratko: med prometnotehnično primernimi različicami se išče tista, kije glede na okolje še najmanj obremenjujoča. Pri presojah vplivov na okolje je analiza usmer­ jena v presojo že podanih rešitev, torej se lahko izvajajo le sanacijski ukrepi za varova­ nje in zaščito okolja. Tehniški pristop k načrtovanju cestne pove­ zave je standardna oblika dela cestnih projek­ tantov. Zato tega postopka tu ne opisujemo. - model ranljivosti prostora kot naravnega vira, - model ranljivosti bivalnih kakovosti in - določiti način vrednotenja vplivov in kako­ vostne členitve okolja. Ranljivost posamezne sestavine okolja se preuči glede na pričakovane škodljive vplive ob gradnji in obratovanju ceste. Za potrebe prostorske analize se vsem sestavinam okolja določi uteži, da bi se določila medsebojna raz­ merja vrednosti posameznih prostorskih enot. Določitev koridorja za cestno povezavo se izvede z GIS prostorsko analizo, ki jo za ta primer lahko razdelimo na naslednje faze: - določitev območja obdelave, - pridobivanje in priprava osnovnih grafičnih podlog in podatkovnih baz za izbrane sesta­ vine okolja za vplivno območje obdelave, - vrednotenje vplivov, - izvajanje GIS operacij: - vektorska obdelava podatkov in izdelava skupne karte ranljivosti okolja za cestno povezavo, - rastrska analiza prostora, - določitev koridorja cestne povezave s spreminjanjem v proces vključenih uteži za posamezne vrste ranljivosti (prostor­ ske variante), - izbor najprimernejše trase na osnovi kri­ terijev ranljivosti okolja. GIS prostorsko analizo izbranega območja se izvede s pomočjo orodij računalniškega programa ArcMap ver. 9.0 - ArcView. Vsi podatki se pripravijo in nato združijo z geo- procesiranjem v vektorski obliki. V nada­ ljevanju se vektorski podatki spremenijo v rastrske in s pomočjo orodij za prostorsko analizo izdela model za določitev koridorja cestne povezave. Za potrditev ustreznosti koridorja oziroma za potrditev zanesljivosti postopka je smiselno izvajati variacije posameznih utežnih faktorjev - npr. s poudarjanjem posameznih skupin vplivov. Glede na to, da je ta postopek pri nas nov in naloga, ki smo jo izvajali raziskovalna, smo v našem primeru izvedli 5 različnih kom­ binacij utežnih faktorjev. Rezultati variantnih »obtežitev« posameznih vplivov se med seboj razlikujejo predvsem po širini koridorja na posameznih odsekih. Tako vse variante, ena tu druga tam, opredelijo neki najožji pas, ki je najprimernejši za gradnjo ceste. Če pa prostorske vplive popolnoma zanema­ rimo (tehniški pristop), lahko tak koridor po­ teka povsem drugje kot tisti, ki ga narekujejo vplivi na okolje. 3.2 Izbor sestavin ranljivosti okolja, modeli in način vrednotenja vplivov Ker je karta ranljivosti prostora osnova celot­ nega postopka, je treba njeni pripravi po­ svetiti glavno pozornost. Zlasti skrben mora biti izbor vseh pomembnih sestavin okolja in vrednotenje vplivov. Prostorski normativi ne pomenijo popolne prepovedi poseganja v prostor, postavljajo le omejitve. Le-te so določene z režimom varovanja, ki je lahko posplošen za določen tip prostorske ome­ jitve, na primer za posamezne tipe naravnih vrednot, ali pa je opredeljen za povsem določen objekt varstva, na primer določeno območje varstva vodnega vira ali narodni park. Za nekatere sestavine okolja seveda veljajo tudi najstrožji režimi varovanja, ki pomenijo prepovedi vsakršnega poseganja vanje; kot na primer: - kulturna dediščina - spomeniki, - naravna dediščina - spomeniki, - naselja, - gozdovi-strogo varovana območja in - kmetijska zemljišča na I. območju. Za potrebe določitve matrike vplivov na okolje zaradi izgradnje prometne infrastrukture smo izbrali že zgoraj naštete tri osnovne modele ranljivosti, ki so uveljavljeni na področju za­ htev varstva okolja. Za vsak model posebej smo izbrali pomemb­ ne pričakovane vplive na okolje in poglavitne prizadete sestavine okolja ter izbrali ust­ rezne podatkovne baze. Glede na značilnosti prostora smo po uveljavljenem postopku vsakemu modelu prisodili ustrezno utež. Model ranljivosti narave Ranljivost narave zaradi gradnje cestnega koridorja je opredeljena s kakovostjo naravnih prvin (atmosfera, geosfera, tla, hidrosfera, biosfera), ki jih lahko uniči ali poškoduje predviden poseg. Glede na razpoložljive podatke in območje izdelave smo v modelu ranljivosti narave izbrali naslednje pomembne sestavine okolja: - varstvo gozdov, - varstvo površinskih voda, -varstvo tal, - posebno varstveno območje Natura, - naravna dediščina in - poplavna območja. Model ranljivosti prostora kot naravnega vira Ranljivost okolja kot naravnega vira je opre­ deljena s kakovostjo naravnih virov na po­ sameznem območju. Najbolj ranljiva so kmetijska zemljišča, gozdovi in območja vodnih virov. Gradnja cestne povezave lahko zmanjša potenciale za kmetijstvo, gozdarstvo, oskrbo s pitno vodo in za pri­ dobivanje mineralnih surovin. V model ranljivosti prostora kot naravnega vira smo vključili: - kmetijska zemljišča, - podtalnica, - gozdovi. Model ranljivosti bivalnih kakovosti Ranljivost bivalnih kakovosti zaradi gradnje ceste je opredeljena predvsem s kakovostjo sestavin območja. Glede na razpoložljive podatke in območje obdelave smo v model ranljivosti bivalnega okolja vključili naslednje pomembne sestavine okolja: - varstvo krajine in vidno okolje, - varstvo kulturne dediščine, -v p liv hrupa, - psihološka ranljivost ali psihosocialni vidik. Način vrednotenja vplivov in kakovostne členitve okolja Vpliv na okolje je vedno rezultanta vrste posega in značilnosti okolja, v katerem poseg izvršimo. Postopek vrednotenja pričakovanih vplivov na okolje temelji predvsem na ugotav­ ljanju ničelnega stanja in možnih negativnih vplivov na sestavine okolja, ki se bodo pojav­ ljali kot stranski učinki ob gradnji ceste ter med njenim obratovanjem. Za vrednotenje vplivov na posamezne sesta­ vine okolja se uporabljajo opisno opredeljeni pragovi sprejemljivosti, ki razmejujejo šte­ vilčne ocene ranljivosti. Ocena ranljivosti oziroma primernosti pro­ stora za neki namen je za vse sestavine okolja običajno podana s 5-stopenjsko lestvico, ki omogoča pregleden, tabelarični prikaz priča­ kovanih vplivov: 1 - ni vpliva: sprememba sestavine ali njen vpliv na okolico je neugotovljivo majhna; prostorje zelo primeren za vodenje ceste 2 - majhen, zanemarljiv vpliv: vpliv je za­ znaven, vendar sestavine okolja bistveno ne spreminja; prostor je primeren za vodenje ceste 3 - zmeren vpliv: vpliv je prisoten, vendar bo­ disi zaradi razmeroma majhnega obsega ni ocenjen kot posebno velik oziroma je omejen bolj na posredno delovanje ali pa delovanje v vplivnem območju obravnavane sestavine okolja; prostor je še primeren za vodenje ceste, vendar je treba izvajati ukrepe za omi­ litev vplivov med gradnjo in obratovanjem ceste 4 - velik vpliv: vpliv je velik, a ni uničujoč in je še znotraj dopustnih, sprejemljivih meja in posredno ali neposredno vpliva na sestavine okolja; prostor je le izjemoma primeren za vodenje ceste, izvesti je treba večje ukrepe za omilitev vplivov med gradnjo in obra­ tovanjem 5 - zelo velik, uničujoč vpliv: intenziteta vpliva presega z zakonom predpisane meje, povzroči nedopustno spremembo sestavine okolja; prostor ni primeren za vodenje ceste Najbolj pomembna odločitev pri ocenjevanju je opredelitev za oceno 5 ali manj. Bistveno za to oceno 5 je, da je na tistem območju (uniču­ joč vpliv) poseg prepovedan. Pri vseh drugih ocenah je poseg možen in se odloča le glede primernosti (bolj ali manj primeren). Oceno je treba določiti za vsako sestavino okolja. Na osnovi navedene 5-stopenjske lestvice za potrebe računalniške prostorske analize nato vsaki sestavini okolja določimo utežni faktor, kot je opisano v nadaljevanju. 4 • DOLOČANJE KORIDORJA Z GIS PROSTORSKO ANALIZO Za praktičen primer uporabe prostorskega pristopa k načrtovanju cestnih tras smo iz­ brali reliefno in prostorsko zelo zahtevno ob­ močje med Celjem in Novim mestom, kjer naj bi zgradili hitro cesto v 3. razvojnem območju Slovenije. Od Celja do Novega mesta je več obstoječih cestnih povezav, ki pa so vse razmeroma precej oddaljene od idealne linije in potekajo odklonjene ali proti vzhodu (Krško) ali proti zahodu (Trebnje). Ker gre za glavno cesto v koridorju 3. razvojne osi in je Trebnje pomem­ ben gospodarski in urbani center v tej osi, smo predvideli dve možnosti: direktna smer Celje - Novo mesto in indirektna smer preko Trebnjega. 4.1 Določitev območja obdelave Območje obdelave določimo v sorazmerni odvisnosti z razdaljo med dvema točkama oziroma krajema, med katerima načrtujemo povezavo, in glede na naravne danosti terena, znotraj katerega predvidevamo potek kori­ dorja. Pri tem moramo upoštevati, da večje območje posledično seveda zahteva obdelavo večjega števila podatkov, kar pri vektorski prostorski analizi kljub zmogljivi računalniški opremi vsekakor ni zanemarljivo. V našem primeru smo za območje, na kate­ rem bomo izvajali prostorsko analizo, defini­ rali območje, kije na severovzhodu omejeno s Celjem, na jugu z Novim mestom in na za­ hodu z okolico Trebnjega. Zaradi gospodarske pomembnosti Trebnjega smo želeli ugotoviti, kakšna bo razlika v koridorjih, če cesta poteka direktno od Celja do Novega mesta ali pa, če poteka mimo Trebnjega. 4.2 Vrednotenje vplivov Za potrebe računalniške prostorske analize smo vsaki sestavini okolja določili utežne fak­ torje z vrednostmi med O in 100. Območja, kjer ni vpliva, dobijo utež 0, območja z velikim, vendar še dopustnim vplivom, pa dobijo utež 100. Območja, kjer je vpliv opredeljen kot uni­ čujoč oziroma nedopusten, smo izključili iz prostorske analize z določitvijo vrednosti »NoData«. Uporabljena metodologija utežni faktor obravnava kot faktor stroška izgradnje ceste na nekem področju in ne kot velikost vpliva cestne povezave na posamezno sestavino okolja. Manj kot je neki koridor okoljsko primeren za poseg, večji je strošek izvedbe posega, da izničimo vpliv oziroma ga omi­ limo, da je še okoljsko sprejemljiv. Pri tem seveda govorimo le o večjem in manjšem strošku in nikakor ne vrednostno. Glede na to, da je pri nas ta postopek ozi­ roma pristop k projektiranju koridorja cestne povezave nov, je ta naloga predvsem raziskovalna. Ker smo želeli ugotoviti, kakšen vpliv na rezultat ima spreminjanje utežnih faktorjev, smo prostorsko analizo izvedli v več variantah. Poleg osnovne variante smo pripravili še štiri. V 1. in 2. varianti smo zgolj z raziskovalnim namenom dopustili posea tudi na t.i. »pre­ povedanih« območjih (območjem z vred­ nostjo »NoData« smo dali utežni faktor 100), v 3. in 4. pa smo povečali oziroma zmanjšali uteži v posameznih modelih ranljivosti pro­ stora. da bi preizkusili zanesljivost uporab­ ljene metode. 4.3 Določitev utežnih faktorjev v variantah Osnovna varianta (uteži določene po strokovnih merilih) V osnovni varianti smo določili utežne faktorje na podlagi običajnih meril, ki se uporabljajo na področju ocenjevanja vplivov na okolje pri načrtovanju cestnih povezav. Izločilne faktorje (»NoData«) smo uporabili za območja, za katera obstoječa zakonodaja onemogoča kakršenkoli poseg. Ta območja so: - naselja, - območja kulturne dediščine - spomeniki in območja, - območja naravne dediščine - spomeniki, - gozdovi - strogo varovana območja. Varianta 1 (brez upoštevanja elementov varovanja okolja) To varianto smo poimenovali kar »tehniška varianta«, saj smo v modelu prostorske ana­ lize upoštevali le vpliv nadmorske višine, vpliv nagiba terena, kot izločilni faktor pa smo upo­ števali samo naselja. Dovolili smo torej potek ceste tudi po območjih, ki so iz vidika varstva narave zakonsko zaščitena. Varianta 2 (varovana območja kulturne dediščine niso izločilni faktor) Z varianto 2 smo skušali ugotoviti vpliv ne­ upoštevanja posameznih bistvenih izločilnih faktorjev na določitev primernega koridorja. V tej varianti smo vse utežne faktorje ohranili enake kot v osnovni varianti, le precej obsežnemu območju rezervatov kulturne dediščine, ki ga nismo izločili iz prostorske analize, smo dali najvišji utežni faktor 100. Varianta 3 (poudarjena ranljivost prostora kot naravnega vira) V varianti 3 smo glede na osnovno varianto povečali pomembnost oziroma utežne fak­ torje sestavinam okolja iz modela ranljivosti okolja kot naravnega vira, torej pridelovalno funkcijo, zmanjšali pa smo utežne faktorje sestavinam okolja iz modela ranljivosti na­ rave. Pri tem tudi strogo varovana območja gozdov nismo obravnavali kot izločilni kriterij, ampak smo jim dali le najvišji utežni faktor 100. Varianta 4 (poudarjena ranljivost narave) Obratno kot v varianti 3 smo glede na osnov­ no varianto v varianti 4 zmanjšali pomemb­ nost oziroma utežne faktorje sestavinam okolja iz modela ranljivosti prostora kot naravnega vira in povečali utežne faktorje sestavinam okolja iz modela ranljivosti na­ rave. Zmanjšali smo torej pomen proizvodnje funkcije okolja (npr. njive, vinogradi, lesno- proizvodna funkcija gozda) in poudarili pomembnost narave (npr. gozdne površine, vodotoki, naravna dediščina,...). 4.4 Orodja za obdelavo podatkov Prostorsko analizo izbranega območja smo izvajali s pomočjo orodij računalniškega pro­ grama ArcMap ver. 9.0 - ArcVievv. Bistvena programska orodja, ki smo jih uporabili, so: 1. Union - združevanje posameznih vrst po­ datkov o sestavinah okolja med seboj, priprava združene karte ranljivosti pro­ stora; 2. Feature to Raster - pretvorba vektorskih podatkov v rastrsko, območje razdelimo v raster celic; 3. Cost Distance - za vsako celico določimo vrednost oziroma strošek poti do neke iz­ brane točke prostora, v našem primeru do Celja, Novega mesta in Trebnjega; 4. Corridor - vsaka celica dobi svojo številčno vrednost, ki predstavlja »najmanjši stro­ šek« poti preko te celice med krajema A in B; 5. Less than Equal - omejevanje širine naj­ primernejšega koridorja; 6. Cost Path - določitev okoljsko najustrez­ nejše trase (polilinija). 4.5 Vektorska obdelava podatkov Vse podatke obravnavanih sestavin okolja smo imeli v vektorski obliki. Vsako sestavino okolja predstavlja neki poligon oziroma točka (točkovni elementi, kot npr. spomeniki), ki ima svoje atribute (na primer: GIS koordinate, opis, vrsta rabe, površina...) V prvi fazi smo v preglednico atributov dodali stolpec, v kate­ rem smo vsakemu vplivu, sestavini okolia oziroma poligonu določili utežni faktor. Pomembno je, da pripravi podatkov in do­ ločitvi utežnih faktorjev že na začetku posve­ timo veliko pozornost, saj nadaljnji koraki vektorske analize zahtevajo precej časa in je neugodno, če moramo osnovne podatke kasneje popravljati. Naslednji, časovno najbolj zahteven korak je združevanje posameznih vrst podatkov o se­ stavinah okolja med seboj. S tem v bistvu prekrijemo več slojev med seboj. Najprej združimo dva podatka o sestavinah okolja, potem pa rezultatu dodajamo naslednjo se­ stavino okolja, dokler ne združimo vseh se­ stavin okolja skupaj. Med seboj lahko združujemo le poligone, zato moramo pred­ hodno vse točkovne podatke "obdati" s poli­ gonom. Model, ki prikazuje postopek zdru­ ževanja, je prikazan na sliki 1. Končni rezultat je združena karta, lahko ji rečemo tudi združena karta ranljivosti, v vektorski obliki, ki vsebuje množico poligonov, vsak poligon pa ima enega ali več utežnih faktorjev. Utežni faktorji so zapisani v pregled­ nici, ki pripada tej združeni karti ranljivosti. Skupni utežni faktor za vsak poligon je v vseh variantah določen po metodi maksimuma Umax = max ( U , , U 2, U 3, ..............U N). Postopek obdelave posameznih variant sledi končani vektorski obdelavi. Za ta namen se v preglednici spremenijo vrednosti utežnih fak­ torjev glede na osnovno varianto za vsako posamezno varianto. Delo z vektorskimi podatkovnimi zbirkami ima precej prednosti pred delom z rastrskimi po­ datki, pomanjkljivost pa je velika količina po­ datkov in s tem poraba časa za obdelavo. Zato v nadaljnjih fazah prostorske analize in določanja koridorja preidemo iz vektorske ob­ delave v rastrsko. 4.6 Rastrska analiza Rastrsko analizo smo v celoti izvajali za vsako varianto posebej. Tudi to fazo smo izvajali s pomočjo računalniške aplikacije Arc View. Ta omogoča, da si za izvajanje posameznih za­ porednih operacij pripravimo svoj model, ki ga potem lahko večkrat izvajamo. Model obsega postopek oziroma zaporedje ukazov - pro­ gramskih orodij. Tako smo pripravili model za izvajanje celotne prostorske analize, ki smo ga nato z različni­ mi vhodnimi podatki izvajali za vsako varianto posebej. Celoten model je grafično prikazan na sliki 2, v nadaljevanju pa je za ponazoritev postopka obrazložena vsaka faza prostorske analize posebej. Najprej smo torej združeno karto ranljivosti konvertirali iz vektorske v rastrsko obliko in si­ cer tako, da smo območje obdelave razdelili v celice velikosti 25 x 25 m. Imamo torej povr­ šino, razdeljeno v celice velikosti 25 x 25 m, kjer ima vsaka celica vrednost pripadajočega utežnega faktorja. To vrednost lahko oprede­ limo tudi kot enoto stroška posega na to območje s cestnim koridorjem. Bolj kot je območje okoljsko občutljivo, večji je strošek posega na to območje oziroma večji je strošek ukrepov za eliminacijo ali zmanjšanje vpliva. Programsko orodje Cost Distance v okviru programa ArcView nam omogoča, da v ob­ močju obdelave za vsako celico določimo še vrednost oziroma strošek poti do neke izbrane točke. Dobimo torej površino, v kateri ima vsa­ ka celica vrednost »najcenejše« poti do iz­ brane točke oziroma izbranega območja. Ta vrednost je odvisna od oddaljenosti celice od izbrane točke in seveda od vrednosti celic, po katerih mora opraviti pot do izbrane celice (pot 1 km po območju z utežjo 100 je manjši strošek kot pot 2 km z utežjo 60). Orodje Cost Distance smo uporabili trikrat, da smo dobili površine, ki predstavljajo »strošek najcenejše poti« od vsake celice v obravna­ vanem območju do izbranih začetnih točk v obravnavanem območju; v našem primeru do Celja, Novega mesta in Trebnjega. 4.7 Določitev koridorjev Eden izmed ciljev te naloge je tudi določitev koridorja med dvema krajema, ki je najbolj primeren iz okoljskega vidika. Kot okoljsko naj­ bolj primeren je pri tem mišljen koridor, po ka­ terem pridemo iz točke A do točke B tako, da je strošek zaradi posega v okolje čim manjši. To fazo smo izvedli s programskim orodjem Corridor, ki se nahaja v paketu orodij za pros­ torsko analizo z ArcView. Vhodni podatki zanj so rezultati izračunov z orodjem Cost dis­ tance. Rezultat izvajanja tega postopka je Kar­ ta primernosti območja za vodenje cestne povezave. To je raster celic velikosti 25 x 25 m in vsaka celica svojo številčno vrednost, ki predstavlja »najmanjši strošek poti« med kra­ jema A in B preko te celice. Na začetku program razdeli interval med mi­ nimalno in maksimalno številčno vrednostjo celic območja obdelave na deset enakih inter­ valov. V naslednjem koraku primerno omeji­ mo širino koridorja, znotraj katerega bomo iskali ustrezno traso po prometno-tehničnih kriterijih. To izvedemo s programskim orodjem Less than Equal. Pri omejevanju koridorja se moramo zavedati, da s stopnjevanjem ome­ jevanja povečujemo okoljsko primernost kori­ dorja in hkrati zmanjšujemo možnosti za teh­ niško trasiranje ceste v njem. To je torej precej subjektivna ocena; v našem primeru smo ko­ ridor omejili tako, da smo upoštevali le vred­ nosti, manjše od minimalne vrednosti celic rastra, pomnožene s faktorjem 1,004. Slika 1 • Model za združevanje posameznih *.shp datotek 4.8 Določitev okoljsko najprimernejše trase Programsko orodje Cost Path nam omogoča določitev okoljsko najustreznejše trase, pri tem pa uporablja rezultate orodja Cost dis­ tance. Rezultat je najugodnejša trasa v obliki polilinije, ki nam je v pomoč pri kasnejšem tehniškem projektiranju ceste. 4.9 Potek in primerjalni opis koridorjev S prostorsko analizo smo za vsako smer in varianto dobili potek in širine koridorjev, kot so pokazani na slikah 3 do 12. Slika 2 • Celoten model za Izvajanje rastrske analize Kot že opisano, smo poleg osnovne variante, kjer smo »korektno« ovrednotili pričakovane vplive na okolje, prostorsko analizo z razisko­ valnim namenom in z namenom potrditve zanesljivosti metode izvajali še v štirih varian­ tah. Varianta 1 (brez upoštevanja elementov varovanja okolja): Ta koridorje z vidika varovanja okolja nespre­ jemljiv, saj ni upoštevana praktično nobena sestavina okolja, ki se varuje in program sledi v veliki meri kar vodotokom. Varianto smo za­ radi tega poimenovali tudi »tehniška« varianta. V primerjavi z osnovno varianto je ta trasa sicer daljša, vendar poteka skozi bistveno manj zahteven relief (manj predorov), Zanimivo je, da nam je pri tej varianti računal­ nik traso koridorja za smer Celje-Novo mesto privedel namesto k Novemu mestu kar v bližino Trebnjega. To pomeni, da najbolj »na­ ravna« pot povezave med Celjem in Novim mestom poteka mimo Trebnjega. Ta trasa bi bila zagotovo prva izmed variant, ki bi jih izrisal projektant ceste pri »tehniškem pri­ stopu« k načrtovanju trase. Varianta 2 (varovana območja kulturne dediščine niso izločilni faktor) Tudi ta varianta je neprimerna z vidika varstva okolja, ker najbolj zaščitenih območij kulturne dediščine ne upošteva kot izločilni faktor. Iz slike 5 se vidi, da koridor »povozi« obsežna območja kulturne dediščine v dolini reke Mirne. V primerjavi z osnovno varianto je ta koridor krajši za okoli 5 km in reliefno ugod­ nejši (manj predorov). Varianta 3 (poudarjena ranljivost prostora kot naravnega vira) Spreminjanje utežnih faktorjev posameznim skupinam vplivov le na posameznih odsekih povzroči manjše spremembe poteka in širine koridorja, dobljenega po osnovni varianti. To dokazuje, da je bila izpeljava postopka za določitev vhodnih podatkov pri osnovni va­ rianti dovolj zanesljiva. Varianta 4 (poudarjena ranljivost narave) Za varianto 4 veljajo enake ugotovitve kot za varianto 3, kar dodatno potrjuje ustreznost izbranega postopka in priprave vhodnih po­ datkov. Splošna ocena rezultatov po variantah - enakost poteka koridorjev variant, pri katerih so z različnimi utežmi upoštevani vplivi na okolje in prostor, Gradbeni vestnik • letnik 55 «m arec 2006 O Slika 3 «Koridor osnovne variante Celje-Trebnje Slika 8 • Koridor osnovne variante Celje-Novo mesto Slika 4 «Koridor variante 1 Celje-Trebnje (brez upoštevanja elementov varovanja okolja) Koridor v smeri Celje-Trebnje Slika 5 • Koridor variante 2 Celje-Trebnje (varovana območja kulturne dediščine niso izločilni faktor) Slika 6 • Koridor variante 3 Celje-Trebnje (poudarjena ranljivost prostora kot naravnega vira) Koridor v smeri Celje-Novo mesto Slika 9 • Koridor variante 1 Celje-Novo mesto (brez upoštevanja elementov varovanja okolja) Slika 10 • Koridor variante 2 Celje-Novo mesto (varovana območja kulturne dediščine niso izločilni faktor) Slika 11 «Koridor variante 3 Celje-Novo mesto (poudarjena ranljivost prostora kot naravnega vira) Slika 12 • Koridor variante 4 Celje-Novo mesto (poudarjena ranljivost narave) M ojca Radakovič, Janez M arušič, Alojzij Juvane • NAČRTOVANJE CESTNE POVEZAVE UPOŠTEVAJE RANLJIVOST OKOLJA - popolno razhajanje teh variant s »tehniško«, pri kateri so ti vplivi, razen bivalnega okolja, v celoti zanemarjeni in - veliko odstopanje teh variant od tiste, v ka­ teri so zanemarjeni le posamezni vplivi. 5 Zasnova cestnih tras v izbranih koridorjih V konkretnem primeru smo za projektiranje tras po prometnih in tehničnih načelih upora­ bili koridorja, dobljena po osnovni varianti, saj je bilo v postopku potrjeno, da so bili pri­ čakovani vplivi na okolje tam »korektno« ovrednoteni (slika 13). Teren med Celjem in Novim mestom se spreminja od gričevnatega do hribovitega. Izkazalo seje, da linija trase v obliki poligona, dobljena s prostorsko analizo, dovolj dobro sledi terenskim razmeram. Se pa precej hitro »odloča« za potek skozi predor, ker parameter dopustnih vzdolžnih nagibov ceste v posto­ pek ni vključen. Na takih mestih seje pač treba odločiti ali za predor ali pa za potek trase ceste zunaj kori­ dorja. Zaradi predhodno poznane ranljivosti prostora je potek zunaj koridorja mogoče iz­ birati na tisti strani, kjer je prostor manj ob­ čutljiv, in traso izbrati tako, da je ukrepov za varovanje in zaščito okolja (po obsegu in stroškovno) čim manj. \ • ■i MncOat ' '<« 5 Kum 1 izm IJhnhsj K»-ne! QKhm’1 23if Dućxa J S v n l M a r t t /r~~ ‘•/ Žužemberk Slika 13 • Prikaz po prostorskem pristopu izdelanih tras cestne povezave 5 • SKLEPI ■1 1. Raziskovalno delo obravnava nov, pro­ storski pristop k načrtovanju cestne po­ vezave, ki temelji na ranljivosti okolja. Z uporabo tega postopka se namesto poznanega in uporabljanega tehniškega postopka zagotavlja preventivno okoljsko delovanje. 2. S pomočjo karte ranljivosti okolja in z izva­ janjem vektorske in rastrske prostorske analize prostora se s pomočjo ustreznih programskih orodij lahko določi okoljsko sprejemljiv koridor, znotraj katerega je mogoče strasirati cesto po prometnih in tehniških pogojih. 3. Na potek okoljsko sprejemljivega koridorja imajo velik vpliv tako imenovana »pre­ povedana« območja, ki so zakonsko za­ ščitena in na njih ni možno posegati. Ta območja silijo projektanta k iskanju trase zunaj najbolj naravnih poti povezave. 4. Velikost utežnih faktorjev za posamezne sestavine okolja je pretežno subjektivna ocena, ker je močno odvisna od »pripad­ nosti« interesne skupine, ki oceno izdela. V raziskavi je bilo ugotovljeno, da »nihanja« v oceni vplivov na elemente okolja zelo malo vplivajo na potek koridorjev, iz česar lahko sklepamo na zanesljivost prostorske me­ tode načrtovanja. 5. Posledica »prostorskega« pristopa k na­ črtovanju nove cestne povezave ni zmanj­ šanje funkcionalnosti nove ceste, ampak ustvarjanje dodatnih omejitvenih pogojev, ki projektanta ceste že na začetku njego­ vega (tehničnega) dela silijo k čim bolj racionalnemu projektiranju. 6. Pri »tehniškem« pristopu se ukrepi za zaščito in varovanje okolja določajo nak­ nadno (sanacijsko varovanje) in na celi trasi, pri »prostorskem« pa le na tistih mestih, kjer je iz tehničnih razlogov po­ trebno traso voditi zunaj koridorja (pre­ ventivno varovanje). 7. Prostorski pristop je zlasti priporočljiv pri izdelavi prostorskih načrtov (planerska faza), koje treba za posamezno prometno smer določiti ožje koridorje, v katere bo enkrat kasneje možno umestiti cesto. 8. Osnovni vidik pri prostorskem načrtovanju je spoštovanje narave, ne glede za katero sestavino gre, kajti etika spo­ štovanja narave nalaga, da smo do vseh sestavin narave spoštljivi, če je to le mogoče. 6 • LITERATURA Corridors siting - GIS operations for Udine ovest - Okroglo transmissions line, GRTN, Divača, 2004. Environmental Policy Act, ZDA, 1970. Juvane, A., Tehnični kriteriji za primerjavo variant daljinskih cest in zmanjševanje vplivov na okolje s tehničnimi in tehnološkimi ukrepi, Mednarodni seminar, MOP, zbornik predavanj, str. 22-25, Portorož,1994. Juvane, A., Direct road connection Ljubljana-Sarajevo, V: SARAČ, Dževad (ur.), GAČANIN, Ešref (ur.). Transportation infrastructure in south-east European countries, (Special publications, 117), (Department of technical sciences, vol. 16), Akademija nauka i umjetnosti Bosne i Herce­ govine, str. 69-76, Sarajevo, 2002. Juvane, A„ Dopolnilna avtocesta v 3. razvojni osi Slovenije na območju Bele krajine: predstavitev studije direktne povezave Ljubljana-Sarajevo in srednja Evropa-Jadran, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, občina Semič - posvetovanje, Semič, 10. maj 2005. Lipar, P., Vrednotenje vplivov cest in prometa na okolje z uporabo geografskih informacijskih sistemov, Magistrsko delo, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana, 1995. Lobnik, F., Rupreht, J„ Presoja vplivov na tla kot sestavni del okolja z valorizacijo pridelovalnega potenciala kmetijskih zemljišč za avtocesto Koper- Šentilj, odsek Ljubljana-Šenfilj, podosek Malence-Blagovica, Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta, Oddelek za agronomijo, Center za pedo­ logijo in varstvo okolja. Ljubljana,1993. Marušič, J., Juvane, A., Ceste in okolje, Gradbeni vestnik 9-10, str. 222-225, Ljubljana, 1994. Marušič, J., Načrtovanje in izbor variant daljinskih cest s poudarkom na presojah vplivov na okolje, Mednarodni seminar, MOP, zbornik predavanj, str. 34 -42 , Portorož, 1995. Marušič, J., Presoja vplivov na okolje, Predavanja na Interdisciplinarnem podiplomskem študiju varstva okolja šol. leto 2001/2002, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana, 2002. Marušič, J., Varstvo okolja pri posegih v prosto. Predavanja na Interdisciplinarnem podiplomskem študiju varstva okolja šol. leto 2002/2003. Ljubljana, Univerza v Ljubljani, Fakulteta za gradbeništvo in geodezijo, Ljubljana, 2003. McHarg L, Design with Nature, The Natural History Press, New York, 1996. Načrtovanje in izbor variant daljinskih cest s poudarkom na presojah vplivov na okolje, Mednarodni seminar, MOP, zbornik referatov, Portorož, 1994. Pisno navodilo k študiji o vplivu na okolje v planiranju cest, Raziskovalna družba za ceste in promet, Bonn, 1990. Promet in okolje, Svet za varstvo okolja RS, Zbirka usklajeno in sonaravno št. 7/2002, Ljubljana, 2002. Steinitz, C., The Environmental Impacts of a Interstate Highway: A Computer Analysis for Route Selection, v: Krajinsko planiranje, Zbiornik simpozija, str. 169-196, Biotehniška fakulteta, Ljubljana, 1972. What is ArcGIS?, GIS by ESPRI, 2004. Elektronski viri: Gulič, A., Plevnik, A., Promet in prostorski razvoj Slovenije zasnova, Ljubljana, 2000. http://www.gov.si/upp/3_l_prom et.pdf/, 20.6.2004. Stojič, Z., Hudoklin, J., Vrhunc, N., Golobič, M„ Marušič, J., Študija za celovito presojo vplivov na okolje za Strategijo prostorskega razvoja Slovenije, Faza 3a, Študija ranljivosti prostora, Ljubljana, 2003. http://www.gov.si/upp/SCPVO_3faza.pdf/ Stojič, Z., Marušič, J., Hudoklin, J., Golobič, M., Vrhunc, N., Študija za celovito presojo vplivov na okolje za Strategijo prostorskega razvoja Slovenije, Poročilo 5. faze, Ljubljana, 2003. http://www.gov.si/upp/spvo_5faza.pdf/, 23.6.2004. NEMŠKI PREDPIS O HONORARJIH ZA STORITVE ARHITEKTOV TER INŽENIRJEV (HOAI) GERMAN OFFICIAL SCALE OF FEES FOR SERVICES BY ARCHITECTS AND ENGINEERS (HOAI) Franc Maleiner univ. dipl. kom. inž. Sojerjeva 43,1000 Ljubljana Strokovni članek UDK 340.130.53 (430): (72 + 624) Povzetek I Za razliko od Nemčije, kjer je to najstrožje prepovedano, se v Sloveniji umske dejavnosti ter storitve inženirjev javno razpisujejo. Neposredna posledica teh razpisov je vedno hujši strokovni padec na področju načrtovanja ter gradnje komunalne infrastrukture, ki se kaže v predragih in slabo delujočih komunalnih napravah. Summary | Slovenia practices public official invitation fortenders for engineer intel­ lectual service and project design. In Germany, this is strongly prohibited. In Slovenia, the direct consequence of such practice is the negative influence on the quality of design of municipal systems, which results in too expensive public works and badly working waste water treatment plants. 1 • UVOD European Council of Ministers je 18.6.1992 z direktivo 92/50 EEC o koordinaciji postopkov oddaje javnih del predpisal za vse svoje udeleženke obvezni postopek javnega razpisa za oddajo javnih del nad določeno skupno vrednostjo. Ustanovna pogodba evropske skupnosti pa zahteve te direktive o evropskih temeljnih pravicah o prostosti storitvenih de­ javnosti (Services Directive) znatno omejuje. Od nosilcev storitvenih dejavnosti iz drugih so- držav, ki nudijo svoje dejavnosti in storitve v državah, iz katerih ne izhajajo oziroma niso njihova domovina, se namreč zahteva, da iz­ vršujejo svojo dejavnost in storitve pod istimi pogoji, kot jih ta država zahteva od svojih državljanov. Zatorej morajo vsi tuji projektanti, ki projektirajo v Nemčiji na področju teh storit­ venih dejavnosti, obvezno upoštevati zahteve pravilnika o honorarjih za arhitekte ter inženirje (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure). Tako prilagajanje zahtevam tujih državnih tehničnih zakonodaj se predpisuje tudi v 34. členu (v povezavi s 25. členom) medna­ rodnega osebnega prava (Private Interna­ tional Law). Tudi aneks IB ) sporazuma o novi svetovni trgovski organizaciji (WTO), ki je sestavni del General Agreement on Trade in Services (GATS), ne spreminja teh zahtev prilagajanja. Zatorej je izgovor, da se morajo umske storitve ter dejavnosti slovenskih inženirjev javno razpisovati, ker naj bi to zahtevala evropska zakonodaja, popoln nesmisel. Iz pravilnika o honorarjih za arhitekte ter inženirje (HOAI) so jasno razvidne in določene tudi nalo­ ge ter obseg storitev in dejavnosti, ki jih mora nemška stroka nuditi ter opravljati. Na podlagi HOAI lahko ugotovimo hudo zlorabljanje sloven­ ske stroke za obsežne upravne ter birokratska storitve, ki jih nemškim arhitektom in inženirjem ni potrebno (še najmanj pa zastonj) izvrševati. Nemški arhitekti in inženirji so namreč plačani izključno samo za ustrezno strokovno delo, upravna dela pa izvršuje in nadzoruje državna uprava. Strokovnost projektanta se ne ugotavlja tako, kakor je to naš običaj, na podlagi števila obrazcev ter formularjev, temveč na podlagi izvr­ šenih del ter njegovih strokovnih idej in izkušenj. 2 • HOAI (HONORARORDNUNG FÜR ARCHITEKTEN UND INGENIEURE) V Nemčiji so t.i. svobodni poklici (kamor memben sestavni del temeljne demokratične spadajo tudi inženirji in arhitekti) zelo po- družbene ureditve. Njihova naloga je neod­ visno in samoodgovorno zastopanje interesov njihovih naročnikov. Ti interesi morajo biti osrednja točka njihovega delovanja. S svojimi storitvami svobodni poklici ne pomagajo samo njihovim naročnikom, temveč omo­ gočajo ter varujejo tudi pomembne javne do- brine celotne skupnosti. Podobno kot morajo zdravniki ohranjati zdravje posameznikov in s tem delovanje družbe ter se odvetniki borijo za pravice njihovih strank in s tem ohranjajo družbeni pravni red, se tudi naloge inženirjev ne omejujejo samo na načrtovanje in gradnjo posameznih objektov v smislu varnostnoteh- ničnih ter zdravstvenih zahtev, temveč morajo zaščititi tudi življenje ter zdravje prebivalcev in tako družbi nuditi infrastrukture, ki so ji potrebne za skupno življenje. Inženirji niso odgovorni le zato, da so objekti dosledno izvedeni po vseh tehničnih standar- d ifi in varnostnih predpisih, temveč so odgo­ vorni tudi za zaščito našega okolja. Temeljni zahtevi pri reševanju vsake projektantske naloge sta ekološko znosna in ekonomska gradnja objektov in naprav. HOAI temelji na Zakonu o urejanju dejavnosti arhitektov ter inženirjev. HOAI predpisuje nem­ ška zvezna vlada s pristankom državnega zbora ter deželnih zbornic. Zatorej HOAI ni priporočilo poklicnega združenja, temveč je predpis nemške zakonodaje in ima zato izvršil­ no moč zakona. HOAI predstavlja obvezno državno zakonsko pravico do predpisanih cen dejavnosti ter storitev, kar pomeni, da so tako naročniki kakor tudi izvrševalci zakonsko ve­ zani na ta določila, če so dejavnosti in storitve sestavni del popisa dejavnosti. Za razliko od slovenske, kiji ni mar izvajanje njenih zakonov, nemška država (kakor je to obvezno v vsaki pravni državi) nadzoruje ter strogo kaznuje kršitve njenih zakonov. HOAI pa ne ureja samo plačilo projektantov, temveč določa tudi obseg storitev ter de­ javnosti, ki jih morajo opraviti arhitekti in inženirji za to plačilo. Prepričanje nemškega zakonodajalca, da um­ skih dejavnosti in storitev ni mogoče podvreči zgolj tekmovanju cen, se je že zdavnaj uve­ ljavilo tudi na področju dejavnosti arhitektov in inženirjev Tekmovanje na cenovnem pod­ ročju je namreč mogoče le takrat, ko povpra­ ševale določene dejavnosti ali storitve, prej­ me ponudbe večjega števila ponudnikov ki jih lahko glede cen medsebojno primerja. Taka primerjava cen pa pri umskih dejavnostih in storitvah ni mogoča, saj v tem primeru ne gre za »robo«, temveč za individualno ustvarjalno dejavnost, ki je vedno vezana na posamezni primer. Načrtovalne dejavnosti predstavljajo kreativni proces, ki se stalno spreminja s pote­ kom in globino načrtovanja. Ravno zato, ker naročnik dejavnosti ne more tako kvantitetno kakor tudi kvalitativno določiti ter oceniti tega individualnega procesa, ga HOAI ščiti pred plačilom »previsoke cene«. Poleg tega HOAI I ne upošteva samo posebnosti umskih de­ javnosti in ni samo instrument zaščite upo­ rabnikov, temveč omogoča tudi zaupni pogodbeni odnos med naročnikom ter delo­ jemalcem. Projektant lahko usmeri vse svoje umske sposobnosti v kreiranje optimalnih rešitev za želje investitorja le, če so njegove dejavnosti zadovoljivo honorirane in se mu tako omogoči gospodarska osnova za njegovo delovanje. Po drugi strani pa zadovoljivo honoriranje obvezuje projektanta, da izvaja svoje dejavnosti tako, da v najvišji meri, zvesto in brez tujih finančnih interesov zastopa iz­ ključno interese naročnika. Zadovoljivi hono­ rar pomeni, da projektant nima finančnih interesov glede vrednosti objekta ter ni finanč­ no odvisen od izvedbenih podjetij. Zato lahko neodvisno deluje ter nadzoruje delo izvajalcev v smislu želja in zahtev investitorja. V gradbeništvu se poklicne dejavnosti svo­ bodnih arhitektov ter inženirjev delijo na tri območja, in sicer v naloge in odgovornosti med investitorjem, projektantom in izved­ benim podjetjem (tako imenovanim samo- optimirajočim regulativnim trikotnikom). In­ vestitor poda nalogo in formulira njen program, projektant kot neodvisni, zaupni iz­ vedenec investitorja skrbi za uresničevanje te naloge, medtem ko izvajalska podjetja reali­ zirajo te zamisli in izvajajo gradbene ukrepe. Ta delitev oblasti zagotavlja optimalno ure­ sničitev gradbenih nalog, tako v oblikovalnem kakor tudi v gospodarskem pogledu. Območji načrtovanja ter izvedbe gradenj zahtevata stalno medsebojno kontrolo. Z natančno določitvijo obsega dejavnosti in storitev, ki jih mora prispevati vsak načrtova­ lec, ne glede na mesto ali območje Nemčije, določa in omejuje HOAI tudi najmanjšo možno stopnjo kvalitete načrtovanja ter sve­ tovanja. Vendar HOAI ne velja za vse načrtovalne dejavnosti ali storitve arhitektov ter inženirjev. Kakor navaja §1, velja HOAI le za izračun honorarjev za dejavnosti, ki so opisane v tako imenovanih »popisih dejavnosti ali drugih določilih predpisa« (Leistungsbilder oder andere Bestimmungen). Že navedena temeljna zakonska zahteva, da se od cen storitev ne sme odstopati, se pred­ pisuje v §4 HOAI. V prvem odstavku tega člena je namreč določeno, da se smeta naročnik ter delojemalec dogovoriti le za honorarje med tabelarično podanimi spod­ njimi ter zgornjimi mejami (Mindest- und Höchstsätze). Kako pomembna je bila zako­ nodajalcu zagotovitev zadovoljujočega hono­ rarja, pa je razvidno tudi iz zadnjega odstavka tega člena, saj ta določa, da se mora projek­ tantu za izvršeno storitev izplačati honorar spodnje meje tudi takrat, kadar ni bila pod­ pisana pogodba oziroma je bila sklenjena pogodba s honorarjem v višini pod spodnjo mejo. Če je bila sklenjena taka pogodba (s honorarjem pod spodnjo mejo), je ta pogod­ ba neveljavna, saj ima projektant za svojo storitev v vsakem primeru zakonsko pravico do honorarja spodnje meje. Posebno pomembno je tudi pravilo, da se na podlagi »predračunskih stroškov« (an­ rechenbaren Kosten) ter »honorarskih obmo­ čij« (Honorarzone) honorarji določajo popol­ noma objektivno, torej neodvisno od želja pogodbenikov. Predračunski stroški se do­ ločajo na podlagi DIN 276. Honorarska ob­ močja pa upoštevajo težavnostno stopnjo nalog in se določajo na podlagi opisov objek­ tov (Objektlisten) v posameznih delih HOAI. Če je na primer za inženirske objekte ter pro­ metne naprave možna uporaba ocenjevalnih kriterijev iz različnih honorarskih območij, se lahko izvede ocenjevanje po točkah (§53) in na ta način po težavnosti uvrsti v ustrezno honorarsko območje. Na podlagi ugotovljenih predračunskih stroš­ kov ter honorarskih območij se v ustreznih »honorarskih tabelah« (Honorartafel, §56) odčita oziroma interpolira (med odčitano spodnjo ter zgornjo mejo) ustrezni celotni honorar (Grundhonorar), ki se nato za končni skupni dejanski honorar pomnoži z ustrezno vsoto odstotkov osnovnih dejavnosti (§55) (Grundleistungen), ki jih mora projektant iz­ vršiti. Torej je projektant honoriran vedno le za dejavnosti in storitve, ki jih je dejansko izvršil. HOAI dopušča tudi določeno prilaganje hono­ rarjev, saj poleg opisanega običajnega na­ čina določanja honorarjev omogoča tudi honorarje glede na potrebe časa (Zeithono­ rare), pavšalne honorarje (Pauschalhono­ rare) in prosto sklenjene honorarje. Vendar se smejo honorarji glede na potrebe časa sklepati le, če je tak način v HOAI izrecno dovoljen ali predpisan. Taki honorarji so predpisani pri posebnih dejavnostih (Beson­ deren Leistungen) le tam, kjer le-te niso primerljive z osnovnimi dejavnostmi ter storit­ vami (Grundleistungen) in običajno v prime­ rih, koje dopustno sklepanje prostih honorar­ jev, vendar tak honorar ni bil pisno določen pri sklenitvi pogodbe. Pavšalni honorarji pa se smejo sklepati le v primerih, kjer je to izrecno dovoljeno. Pri inženirskih dejavnostih so pavšalni honorarji dopuščeni pri gradbe­ nem nadzoru gradbišča (örtliche Bauüber­ wachung, §57), za izračun dodatnih stroškov (Nebenkosten, §7) in pri honorarjih na pod­ lagi zelo nizkih predračunskih stroškov. Predvideni izvedbeni stroški (Herstellungs­ kosten) se ne smejo določiti prosto po občutku ali se celo izmisliti. Določiti se morajo na podlagi preverljivega kalkulacijskega iz­ računa z vsemi potrebnimi ali predpisanimi stroškovnimi postavkami (§4a). Na željo in­ vestitorja izvedene dodatne dejavnosti ali storitve inženirjev se morajo temu ustrezno honorirati. HOAI deli proces načrtovanja v 9 dejavnost- nih oziroma storitvenih območij (§55), ki se logično medsebojno nadgrajujejo. Vsako načrtovanje se prične z ugotavljanjem osnov­ nih zahtev (Grundlagenermittlung), ki mu sle­ di prednačrtovanje (Vorplanung), ki se nato nadaljuje z načrtovanjem (Entwurfsplanung). Ko se izdelajo osnutki načrtov, se pripravijo podloge, ki so potrebne za dovoljenja (Geh- nemigungsplanung), ki jih zahtevajo javno­ pravni predpisi za gradnjo. V izvedbenih načrtih (Ausführungsplanung) so podane vse za gradnjo objekta potrebne izmere ter dejavnosti. Projektant sodeluje nato tudi pri pripravi oddaje del (Vorbereitung der Ver­ gabe) kakor tudi pri sami oddaji del (Mitwir­ ken bei der Vergabe). Temu sledi višji nadzor izvajanja gradnje (Bauoberleitung), v kate­ rem se v glavnem nadzoruje izvedba objekta v skladu z gradbenim dovoljenjem. Po zaključku gradnje pa je treba objekt prevzeti ter ugotoviti pomanjkljivosti gradnje. Te se morajo odpraviti pred potekom njihove za­ starelosti. Končno je potrebno še ukiniti gradbišče in ustrezno dokumentirati celotno gradnjo (Objektbetreuung und Dokumen­ tation). Posebni poglavji HOAI predstavljata gradbeni nadzor gradbišča (örtliche Bauüberwachung, §57) ter dodatni stroški (Nebenkosten, §7), ki se praviloma določata s pavšalnimi odstotki gradbene vrednosti oziroma honorarja. HOAI predstavlja zaključeni logični sistem, ki izhaja iz predpostavke, da investitor vse faze gradbenih dejavnosti - brez vsake izjeme - pre­ nese na projektanta, saj se le tako lahko izpol­ nijo pričakovanja investitorja glede optimalno zgrajenega in delujočega objekta. S tem se stro­ go koncentrira in definira tudi celotna odgovor­ nost za opravljeno delo. Pri nas običajna huda razdrobljenost odgovornosti je eden izmed glavnih vzrokov slabega delovanja naprav. Medtem ko je nemški projektant odškodninsko odgovoren za slabo opravljeno delo, pa v Slove­ niji ne poznam primera, da bi slovenski projek­ tant odgovarjal zaradi slabega delovanja ali celo sploh nedelujoče komunalne naprave. 3 • NAČRTOVANJE IN IZVEDBA KOMUNALNIH NAPRAV ZA ODVOD TER ČIŠČENJE ODPADNIH VOD V §18b nemškega zveznega zakona o ravnanju z vodami (Wasserhaushaltsgesetz WHG) se pri gradnji ter obratovanju kanaliza­ cijskih naprav zahteva upoštevanje usteznih državnih, deželnih ter občinskih predpisov, smernic (v katerih se prvenstveno odražajo strokovne izkušnje), uporabnih navodil, na­ potkov itd., kakor tudi uporaba ustreznih mo­ dernih tehnologij, ki morajo ustrezati stanju in pravilom tehnike na tem področju. Pri tem se v nemški stroki ločita dva strokovna pojma: * »splošno priznana pravila tehnike» (allge­ mein anerkannte Regeln der Technik (krati­ ca: a.a.R.d.T.)) ter * »stanje tehnike« (Stand der Technik (krati­ ca: St.d.T.)). Ce se z odpadnimi vodami v nemške vodo­ toke ne odvajajo nevarne snovi, se morajo us­ trezne zahteve ravnati vsaj po »splošno priz­ nanih pravilih tehnike« (a.a.R.d.T.). Nasprotno pa se mora ravnati pri uvajanju odpadnih vod, ki glede na zakonske uvrstitve vsebujejo ne­ varne snovi (§7a WHG), strogo po zahtevah »stanja tehnike« (St.d.T.). Pojem »stanje tehnike« je definiran takole: »Stanje tehnike je razvojno stanje tehnično ter gospodarsko uresničljivih naprednih postopkov, naprav ali obratovalnih načinov, ki so strokovno splošno priznani kot najbolj­ ša, v praksi primerna razpoložljiva tehnika za omejitev emisij«. Da se omogočijo prvovrstni rezultati načr­ tovanja ter s tem neoporečno delovanje naprav, se sme torej načrtovanje teh naprav poveriti izključno le kvalificiranemu in iz­ kušenemu strokovnemu osebju, ki najbolje obvlada pravila oziroma stanje tehnike. V smernicah ATV-M200 se opozarja, da so optimalne gospodarske rešitve doseglive le na podlagi detajlne izvedbe tehnološko naprednih strokovnih konceptov. Največje možnosti zmanjšanja stroškov so na začetku projektiranja, in sicer pri načrtovanju tehno­ loško ter ekonomsko pravilnega koncepta. Kasneje pa se ta potencial hitro manjša. Naj­ manjše so med gradnjo (slika 1). HOAI je sestavljena iz petnajstih delov. Dia­ gram poteka načrtovanja in izvedbe na pod­ ročju komunalnih naprav za odvajanje ter čiščenje odpadnih vod kaže slika 2. Možnost varčevanja projektnih stroškov [€] načrtovanje koncepta načrtovanje projekta izvedba projekta Slika 1 • Možnost zmanjševanja stroškov glede na fazo graditve 4 -SKLEP Ker mora torej naročnik v Nemčiji za določeno projektantsko dejavnost ali storitev plačati pri vsakem projektantu enako visok, zakonsko (s HOAI) določeni honorar, lahko poveri na pri­ mer projekt čistilne naprave neposredno (brez razpisa) strokovno najbolj kreativnemu in iz­ kušenemu projektantu, ki mu zaupa in se nanj lahko zanese s ciljem, da mu bo le-ta našel ter izdelal tehnološko ter stroškovno optimalno rešitev. Tako naročnik kakor tudi projektant sta zakonsko vezana na v HOAI določeni honorar, ki zadovoljuje ekonomske potrebe projektanta in mu omogoča finančno neodvisnost ter opti­ malno umsko dejavnost. Zatorej je v Nemčiji razpis za umske dejavnosti najstrožje pre­ povedan! Od prednačrtovanja do izvedbe in predaje objekta odgovorni projektant v imenu naročnika aktivno spremlja in če se izkaže za potrebno (tudi glede na stanje tehnike) spreminja ali dopoljnjuje izvedbeni proces. Z direktno izbiro strokovno dobrega in iz­ kušenega projektanta se v Nemčiji dosegajo tehnološko ter gospodarsko optimalne re­ šitve. Dober projektant doseže praviloma znatno nižje dejanske končne investicijske stroške. Ker je vsak projektant (glede na HOAI) honoriran izključno po višini teh dejanskih in­ vesticijskih stroškov, to pomeni, da bo končno dobil dober in izkušen projektant (zaradi nižjih končnih dejanskih izračunskih stroškov) tudi manjši honorar kot slab in razsipni načrtova­ lec objektov. Torej doseže na primer nemški župan z neposredno izbiro projektanta opti­ malne končne investicijske stroške na pod­ lagi najnižjih (zakonsko predpisanih) hono­ rarjev!!! Pri nas je strokovna kakovost projektanta ne­ pomembna, saj se na podlagi razpisa vedno vzame najcenejši ponudnik, ne glede na njegovo strokovno usposobljenost. Ker je ponujeni projektantski honorar veliko prenizek (drugače na razpisu ne bi bil najcenejši), ima naš projektant samo dve možnosti: 1) vložil bo le toliko dela, kolikor mu dopušča ta nezadostni honorar ali 2) povezal se bo z bodočim izvajalcem, ki mu bo naknadno »dopolnil« honorar. V obeh primerih bo naročnik na prvi pogled sicer »privarčeval« nekaj tisoč tolarjev, vendar bo to kasneje nekaj stokrat ali tisočkrat pre­ plačal na račun zelo pomanjkljivega načrto­ vanja oziroma na račun pristranske izbire tehnologije ter izvajalca, ki ga ta projektant zastopa. Od izvajalca odvisni projektant namreč ni zainteresiran naročniku izbrati tehnološko najboljšo ter ekonomsko optimal­ no rešitev. Prenizek honorar projektantu ne do­ pušča iskanje ter primerjavo boljših tehničnih ter stroškovnih možnosti rešitev. Iz ekonom­ skih razlogov je prisiljen izdelati pomanjkljivo dokumentacijo ali »vsiliti« tehnologijo podjetja, ki ga plačuje, ne glede na previsoko ceno, slabšo kakovost ter previsoke obratovalne stroške take naprave. Na ta način »privarče­ vani« honorar povzroči tako nepotrebni nekaj desetkratni izdatek za drago, slabo delujočo napravo Koliko časa si bomo lahko še privoščili tako razsipavanje finančnih sred­ stev ter izredno slabo zaščito okolja? Podobno, kakor svojčas pri nas, se v Nemčiji še vedno opravlja državni strokovni nadzor ter revizija projektov na t.i. vodnih skupnostih (Wasserwirtschaftsamt). Na žalost vsak novi režim uniči najprej vse v preteklosti zelo dobro delujoče ustanove, saj mora iz političnih raz­ logov dokazati, da je bil pretekli režim slab. Torej seje pri nas pod motom »strokovne svo­ bode« oziroma z izgovorom na Bruselj ukinil državni strokovni nadzor ter revizija projektov ter dopustila popolna strokovna anarhija. Državne urade so preplavili mladi »politični strokovnjaki«, ki so sicer do vratu oboroženi s titulami in teorijo, nimajo pa nobenih strokov­ nih izkušenj. Ker so pospravili s starejšimi, desetletja v praksi strokovno izkušenimi kadri, so popolnoma izgubili vsak stik s prakso. Področja stroke, ki jih ne obvladajo, skušajo razdrobiti ter »stare mačke« odstraniti za vsako ceno. Da se tega ne opazi, predvsem pa, da se izključi vsaka strokovna razprava (ali konkurenca), se v razpisih s formalnimi sredstvi vnaprej prepreči vsaka naknadna strokovna primerjava tehnologij ter obratoval­ nih stroškov. Zatorej se v projektnih dokumen­ tacijah in v razpisih iz dneva v dan povečuje število zahtevanih »izredno pomembnih« formalnih zahtev (obrazcev, potrdil, izjav itd.) in zmanjšuje obseg in uničuje vsebina stro­ kovnega dela. V projektni dokumentaciji že predvidene zastarele, slabo delujoče ali pre­ drage tehnologije je pri nas nemogoče nak­ nadno spremeniti ali nadomestiti. Vedno, kadar naredimo kaj narobe, se pravi­ loma zatekamo k navedbam, kdo na tem širnem svetu ima nekaj podobnega. Zakaj ne bi enkrat za spremembo prevzeli tudi nekaj pametnega in v praksi preizkušenega? HOAI seje namreč rodila že leta 1871. HOAI ne obsega samo plačilo načrtovalca, temveč določa tudi obseg dejavnosti in storitev, ki ga morajo arhitekti ter inženirji izpolniti za to plačilo. S tem se jasno opredeljuje in koncen­ trira tudi njihova strokovna odgovornost. Pri nas je ravno obratno, s čim večjo razdrobljenostjo se skuša doseči čim manjša tako politična kakor tudi strokovna odgovornost. Na podlagi poplave medsebojno neusklajene tehnične zakonodaje so se vsi državni mehanizmi regu­ lative ter kontrole skvarili in izključili do te meje, da dandanes nikomur ni treba več pravno ali finančno odgovarjati. Nemški pregovor pravi, da pes ugrizne vedno zadnjega. Zatorej sta grešna kozla postali območji inšpekcijskih služb ter sodstvo. Navajam citat iz Zakona o varstvu okolja s komentarjem, kjer se na strani 13 že davnega leta 1994 za tedanjo preteklost ugotavlja naslednje:«... po drugi strani pa (politični) si­ stem v celoti ni mogel ali ni hotel zagotavljati strogega spoštovanja obstoječih predpisov in je zaradi ekonomskih, socialnih in drugačnih razlogov samemu sebi delil odpustke in tako ustvarjal splošno klimo, v kateri je bilo spo­ štovanje predpisov enostavno nesmiselno. Svoje sta k temu dodali še specifično organi­ zirana in zaradi vrste razlogov neučinkovita inšpekcija ter odsotnost učinkovitih kazenskih sankcij... Paradoksalno je odsotnost pravne države oziroma njena specifičnost sovpadala s hipertrofijo in nepreglednostjo predpisov. Tako je bilo na področju varstva okolja nad 300 različnih predpisov, vendar to okolja ni prav nič bolj zaščitilo. Nekonsistentnost siste­ ma se je kazala tudi v različnih hierarhičnih nivojih predpisov, ki so urejali enake zadeve. Lahko rečemo, da je bil skladno s splošno neučinkovitostjo sistema socialističnega sa­ moupravljanja neučinkovit tudi podsistem varstva okolja. Posledica vsega tega je bila seveda specifična pravna kultura državljanov, bodisi posameznikov, bodisi podjetij in ne nazadnje same države. Značilno je (bilo) splošno nespoštovanje ali ignoriranje prav­ nega sistema, čemur so po svoje prispevali tudi državni organi s svojevrstnim razumeva­ njem pravnega sistema in vloge v njem.« Ali se je dandanes (razen še neprimerno večje poplave predpisov) karkoli spremenilo? Še enkrat želim ponoviti naslednje: HOAI je nastala iz prepričanja, da se dejavno­ sti arhitektov ter inženirjev kot umske de­ javnosti in storitve ne dajo in ne smejo med­ sebojno primerjati le na podlagi najnižje ponujenega honorarja. Tekmovanje na podla­ gi cene je namreč dopustno le takrat, ko se ponujajo enake, med vseboj primerljive de­ javnosti večjega števila ponudnikov. Primer­ java ponudb umskih dejavnosti pa ni možna, saj se ne primerja določena »snov«, temveč individualno ustvarjanje, ki se vedno veže na posamezno rešitev. Načrtovalne dejavnosti in storitve predstavljajo kreativni proces, ki se med načrtovanjem stalno spreminja. Ker ta individualni proces glede na količino in kako­ vost investitor vnaprej ne more oceniti, je s HOAI zaščiten tudi pred »previsokimi hono­ rarji«. HOAI zatorej ne služi samo obojestran­ ski zaščiti uporabnikov, temveč omogoča med naročnikom ter projektantom tudi odnos medsebojnega zaupanja. S tem, da HOAI zahteva in natančno predpisuje obseg dejavnosti, ki jo mora projektant izvesti za določen honorar, zagotavlja tudi zadostno kakovost projektiranja ter svetovanja. Še posebno pomembno je načelo, da se honorar obvezno določa brez vplivov strank. Na­ črtovalcu je omogočeno, da poišče in izdela za naročnika optimalno rešitev ter vodi in nadzoruje gradbeno izvajanje ter opremlja nje v smislu želja in zahtev delodajalca samo v primeru, da za svoje delo prejme zadostni honorar in ni odvisen od tujih finančnih inte­ resov ali od podjetij, ki izvajajo dela. 5 • POST SCRIPTUM Po oddaji tega članka sem bil opozorjen na Tarifne pogoje projektantskih storitev (TPPS) na spletni strani IZS, ki jih je 19. 10. 2004 sprejela skupščina IZS in še vedno čakajo na potrditev MOP-a. Upam, da bodo ti tarifni pogoji še dolgo čakali na to potrditev, saj sem mnenja, da bodo zelo škodovali naši stroki, saj bodo dokončno »za­ betonirali« nespametno in finančno zelo potratno tekmovanje v znižanju honorarjev (razpisovanje) umskih storitev ter dejavnosti. Honorarne tabele in določila ostanejo tako pri nas še nadalje le zgornja meja za politični dokaz »privarčevane« višine honorarjev »pogoltnih« projektantov. Pri tem se bodo po­ litiki lahko sklicevali celo na zlorabljeno nemško zakonodajo, saj bodo navajali, da so bili ti TPPS izdelani celo v skladu s HOAI. Vendar so se pri tem namenoma »spre­ gledale« osnovne zahteve HOAI: 1) razpisovanje umskih storitev ter dejavnosti je strogo prepovedano, 2) zakonsko predpisana (in tako z vso težo državnega pravosodja podprta) pravico projektanta do zadovoljive višine hono­ rarjev za njegovo neodvisno strokovno delo in 3) nujna je vzpostavitev odnosa medseboj­ nega zaupanja med investitorjem ter pro jektantom. Tako oskrunjena ter brezzoba HOAI se bo namreč uporabljala kot alibi za še hujše tek­ movanje znižanja cen ter nadaljnji padec strokovnosti. Strokovno / politični farsi predpisa in priroč­ nika o izdelavi projektne dokumentacije se tako obeta ustrezno nadaljevanje! 6 * LITERATURA HOAI Textausgabe; Bauverlag GmbH, Wiesbaden und Berlin. ATV-A106, Entwurf und Bauplanung von Abwasserbehandlungsanlagen, oktober 1995. ATV-M200, Grundsätze für die Abwasserentsorgung in ländlich strukturierten Gebieten, maj 1995. Maleiner, F., Projektiranje in obratovanje komunalnih bioloških čistilnih naprav v smislu nemških DWA smernic, 14. strokovni seminar, 12.10.2005 Čebulj, Pihler, Prančič, Zakon o varstvu okolja s komentarjem, Gospodarski vestnik, Ljubljana, 1994. Pripombe na članka prof. dr. Mitja Rismala: Sekvenčne (SBR) ali kontinuirne čistilne naprave za čiščenje komunalnih odpadnih vod. Gradbeni vestnik, julij 2004 ter Primerjava »ČAST«, »SBR« in kontinuirne čistilne naprave. Gradbeni vestnik, december 2005 Naslova obeh člankov skušata ustvariti vtis splošne primerjave postopkov, zato želim ana­ lizirati ter določiti snovi ter območja teh med­ sebojnih primerjav. V člankih naj bi se torej primerjale naslednje naprave: Kontinuirne čistilne naprave so naprave s stal­ nim pretokom. V to skupino lahko uvrščamo eno ali večstopenjske aerobne in anaerobne čistilne naprave. Ostanimo le pri enostopenj­ skih aerobnih sistemih. Te čistilne naprave lahko delimo na rastlinske naprave, lagunske naprave, precejalnike, potopnike, naprave s poživljenim blatom, membranske naprave itd. Že samo enostopenjske biološke naprave velikosti nad 5.000 PE uvrščajo nemške smer­ nice ATV-A131 (točka 4.1.1) (glede na zahteve dimenzioniranja) v naslednjih pet skupin: - čiščenje odpadnih vod brez nitrifikacije, - čiščenje odpadnih vod z nitrifikacijo, - čiščenje odpadnih vod z nitrifikacijo in denitri- fikacijo, - čiščenje odpadnih vod z nitrifikacijo, denitri- fikacijo in stabilizacijo blata, - dodatni ukrepi za odstranitev fosforja. Kontinuirne čistilne naprave se medsebojno zelo razlikujejo tudi glede na velikost biološke ob­ težbe. Tako se na primer majhne čistilne naprave med 50 in 500 PE načrtujejo po smer­ nicah ATV-A122, male čistilne naprave med 500 in 5.000 PE po ATV-A126, že omenjene eno­ stopenjske biološke naprave nad 5.000 PE po ATV-A131, lagunske čistilne naprave po ATV-A201 in ATV-A257, precejalniki in potopniki po ATV-A281 itd.. Iz vse te ogromne množice različnih kontinuirnih čistilnih naprav v člankih ni nikjer definiran »zastopnik« kontinuirnih naprav, kije bil predmet teh primerjav! SBR čistilne naprave (ATV-M210) so naprave s šaržnim pretokom. V ÄTV-DVWK-kommentarju k ATV-smernicam z naslovom: »Bemessung von Beiebungs- und SBR-Anlagen« jih prof. dr. ing. Rolf Kayser na strani 91 deli v tri glavne variante: - naprave s kontinuirnim dotokom odpadnih vod, -naprave s šaržnim dotokom odpadnih vod brez predhodnega izravnalnega bazena (Vor- speicher) ter -naprave s šaržnim dotokom odpadnih vod s predhodnim izravnalnim bazenom (Vor- speicher). Torej pri dveh od teh treh variant bazeni za izravnavo dotokov niso potrebni. Prav tako običajno ni potreben izravnalni bazen za izravnavo diskuntinuirnega odtoka, saj se ta namešča le pri količinsko slabotnih vodotokih. Pri zelo slabotnih nemških vodotokih sem moral svojčas namestiti nekaj izravnalnih lagun celo na iztokih kontinuirnih čistilnih naprav. Za primer­ jave je avtor torej pristransko izbral prostornin- sko najbolj obsežno tretjo varianto SBR - naprav, z obema dodatnima izravnalnima bazenoma. CAST (Cycle Activaded Sludge Technology) predstavlja eno izmed podvariantSBR - postop­ ka čiščenja komunalnih odpadnih vod. Torej naj bi se CAST - čistilna naprava v članku primer­ jala istočasno z nedefinirano kontinuirno na­ pravo kakor tudi z načinom, ki mu pripada? Komunalne čistilne naprave običajno sestoje iz štirih, medsebojno odvisnih stopenj: - mehanske stopnje, - biološke stopnje, - kemične stopnje ter - stopnje obdelave blata. Torej sta že naslova člankov zmotna, saj se v člankih medsebojno ne primerjajo celotne či­ stilne naprave (nemško: Kläranlagen), temveč izključno le računske prostornine bioloških stopenj (nemško: Belebungsanlagen), in to brez upoštevanja medsebojnih vplivov teh različnih stopenj kakor tudi različnih delovanj bioloških stopenj (na primer različnih količin ter lastnosti blata, potrebnega črpanja povratnega blata, raz­ ličnih obratovalnih stroškov itd.). V ATV-DVWK-komentarju piše prof. dr. ing. Rolf Kayser na strani 88: »I/ okviru intenzivno vodenih diskusij o možnih znižanjih stroškov čiščenja komunalnih odpad­ nih vod se često in z različnimi argumenti doka­ zuje, da so zajezitvene naprave bolj ekonomične kakor kontinuirne naprave. Vendar je taka primerjava možna le na podlagi enakih zahtev čiščenja in enakih specifičnih obtežb naprav (npr.: ista obtežba blata (BTs))« Kako pristransko je avtor članka izbral primer­ jalne parametre v prid kontinuirnim napravam, je razvidno iz preglednice 1: »Primerjava CAST naprav s kontinuirno napravo«. Za kontinuirne naprave se namreč v ATV-A131 (točka 4.1.3) predpisujejo vrednosti koncentra­ cije biološkega blata med 2,5 ter 5,0 kgSS/m3. Za naprave z zvišanim indeksom blata (v točki 4.1.6) se priporočajo celo maksimalne vrednosti pod 4,0 kgSS/m3. Torej se v preglednici z vred­ nostjo 4,91 kgSS/m3 (v prid kontinuirnim na­ pravam) uporablja le redko dosegljiva zgornja vrednost, medtem ko se za »ČAST« s to isto vred­ nostjo (oziroma s 6,55 kgSS/m3) uporabljajo (prav tako v prid kontinuirnim napravam) znatno prenizke dejanske vrednosti! Pri SBR-postopku (ATV-M210), znatno višje vrednosti koncentracij biološkega blata zaradi šaržnega obremenje­ vanja zelo nihajo. Pri minimalni prostornini SBR-reaktorja se dosegajo dejanske koncentra­ cije okoli 10,0 kgSS/m3, medtem ko pri polnemu reaktorju padejo na vrednosti do 5,0 kgSS/m3. Objektivna uporaba teh v strokovni praksi često potrjenih dejanskih vrednosti koncentracije bio­ loškega blata bi tako (v prid SBR- načinom) znat­ no zmanjšala v člankih pristransko izračunano preveliko prostornino SBR-reaktorjev. Bistveni prednosti šaržnih (SBR) postopkov sta torej znatno višja koncentracija biološkega blata ter znatno višja maksimalna in srednja biološka aktivnost blata (kije posledica šaržnih obremenitev naprave). Porast biološke aktivno­ sti se ocenjuje na dodatnih 30 %, kar nekateri ponudniki SBR-postopkov izrabijo celo za okoli 30 %-no redukcijo prostornine SBR-reaktorjev. V člankih niso omenjane tudi še ostale nemone­ tarne prednosti SBR - postopkov, kot so: boljši efekt čiščenja, boljše nadaljnje izločanje hranil­ nih snovi, lažje odvodnjavanje blata, visoka pri­ lagodljivost postopka, lahka širitev naprave itd. Primerjava »izravnalnih« bazenov ter klasičnih naknadnih usedalnikov le po enakosti skupnega števila in ne tudi po velikosti, funkciji ter njihovih dejanskih stroških je strokovno skrajno neresna. Večinoma tehnološko nepotrebni »izravnalni« bazeni so v gradbeno izvedbenem pogledu zelo enostavni in ceneni, prostorninsko nekaj de­ setkrat manjši od naknadnih usedalnikov ter praviloma ne potrebujejo dodatne strojne in elektro opreme. Nasprotno spadajo naknadni usedalniki med gradbeno najzahtevnejše in s tem najdražje objekte čistilnih naprav. Povrhu potrebujejo tudi še obsežno in drago strojno ter elektro opremo (mostovna strgala, prelivni robovi s potopnimi stenami, odstranitev plava­ jočega blata, recirkulacija ter črpanje povrat­ nega blata itd ). Torej se ti bazeni ne razlikujejo samo po številu, temveč tudi po funkciji in pred­ vsem po velikosti ter ekstremno visokih investi­ cijskih in obratovalnih stroških. Ne strinjam se tudi s sklepnimi navedbami av­ torja, da je obratovanje in vzdrževanje »SBR« čistilne naprave zahtevnejše od vzdrževanja kontinuirne naprave. Dandanes se v strokovni praksi tudi za kontinuirne naprave zahteva »moderno stanje tehnike«, torej avtomatiziranje obratovalnih postopkov, elektronsko vodenje ter nadzor naprav, daljinsko alarmiranje, evi­ dentiranje in dokumentiranje dogajanj itd. Torej stopnje tehnične opremljenosti čistilnih naprav med seboj odstopajo ie nebistveno. Nedvomno pa nudi SBR - način boljše možnosti vplivanja na sam postopek čiščenja (ponovitev postop­ kov, skrajšanje ali podaljšanje določenih faz čiščenja itd.) in s tem te naprave posledično dosegajo tudi boljše čistilne učinke ter nižje obratovalne stroške čiščenja. Za vsako vrsto ali način čiščenja odpadnih vod pa je seveda prvi pogoj dobro strokovno usposabljanje osebja, da lahko izrabijo vse tehnološke in ekonomske možnosti. Strinjam se z zaključno zahtevo avtorja, da se sme oziroma se mora dokončna, natančna strokovna odločitev o vrsti in načinu čiščenja odpadnih vod sprejel na podlagi natančne določitve investicijskih in pogonskih stroškov čiščenja ter tehnoloških prednosti in pomanj­ kljivosti posameznih vrst čistilnih naprav. Mnenja sem, da na podlagi primejave le trojice pristransko izbranih izračunov bioloških pro­ stornin ni možno določiti skupnega imenovalca za stotine velikosti, vrst, postopkov in variant čistilnih naprav, kaj šele podati pavšalne ocene za pravilno izbiro načina čiščenja oziroma vrste čistilne naprave. ODGOVOR AVTORJA Osnovni namen mojega prispevka v Gradbenem vestniku je kvantificirana primerjava treh postop­ kov čiščenja: CAST naprave, kontinuirne naprave s simultano nitrifikacijo in denitrifikacijo, in SBR naprave. Pri tem obravnavam le lastnosti bio­ kemičnih reaktorjev z biološko defosfatizacijo in z naknadno sedimentacijo, torej za kakovost čiščenja ključne elemente obravnavanih čistilnih naprav. Drugih načinov čiščenja v članku ne obravnavam. Zato je diskurz Maleinerja o drugih načinih čiščenja zunaj konteksta mojega članka. V predmetnem članku so za vse tri naprave, zaradi enakovredne primerjave, v uporabljenem modelu upoštevane enake lastnosti, količina in ključni tehnološki parametri kinetike procesov čiščenja pri enaki starosti in pripadajoči speci­ fični obremenitvi blata. V celoti je torej upoštevana samoumevna in logična zahteva prof. dr. Rolfa Kayserja, ki jo omenja tudi Maleiner (citiram): »I/ okviru intenzivno vodenih diskusij o možnih znižanjih stroškov čiščenja komunalnih odpad­ nih vod se večkrat in z različnimi argumenti dokazuje, da so zajezitvene naprave bolj ekonomične kakor kontinuirne naprave. Vendar je taka primerjava možna le na podlagi enakih zahtev čiščenja in enakih specifičnih obtežb naprav (npr.: ista obtežba blata (BTS))«. V ATV-DVWK-komentarju piše prof. dr. ing. Rolf Kayser na strani 88. Kayser torej ne ocenjuje CAST in SBR, ki sta zajezitveni napravi. Poudar­ ja pa, daje potrebno različne naprave presojati pod enakimi pogoji. To pa je tudi vsebina mo­ jega članka. Pri vseh treh napravah sem upošteval aerobno stabilizacijo blata (starost biol. blata 25 dni), ki se pri velikostnem razredu naprav v Sloveniji in tudi v svetu najbolj pogosto uporablja. Iz rezultatov modela na slikah od 8 do 11 je raz­ vidno: 1. da je glede eliminacije BPK6 in Ntot najbolj učinkovita sekvenčna čistilna naprava SBR (v obravnavanem članku slika 11). Sledi ji konfinuirna naprava s simultano nitri­ fikacijo- denitrifikacijo z nekoliko višjo kon­ centracijo BPK5 in N,ot (slika 10). Za njo je CAST z enako koncentracijo BPK5 kot pri kontinuirni napravi, vendar nekoliko višjo koncentracijo N,ot (slika 10). Od CAST slabše rezultate, po eliminaciji Nw, ima edino konfinuirna naprava z ločenima reaktorjema za nitrifikacijo-denitrifikacijo in običajno recirkulacijo 1 + 4 (v obravnavanem članku slika 9). Časovni potek in kakovost čiščenja BPK5 v obeh napravah, CAST in v kontinuirni napravi s simultano nitri-denitrifikacijo, pa sta enaka. 2. Koncentracija Ntot v efluentu CAST je višja od SBR in tudi od naprave s simultano nitrifika­ cijo-denitrifikacijo. 3. Vzrok za opisane razlike je razviden na slikah od 8 do 11: Medtem ko poteka čiščenje BPK5 in Ntot pri SBR v izrazito nestacionarnem režimu, pa poteka pri CAST v nestacionarnem režimu le nitrifika- cija - denitrifikacijo, vendar mnogo počasneje. CAST je torej kombinacija kontinuirne in SBR naprave. Procesi čiščenja v CAST potekajo popolnoma enako kot pri kontinuirni napravi z intermitirano nitrifikacijo-denitrifikacijo. V CAST (slike v članku od 8 do 11) poteka elimi­ nacija BPK5 v stacionarnem, nitri-denitrifikacija pa sicer v nestacionarnem režimu, enako kot v napravah z intermitirano nitrifikacijo- denitirifi- kacijo. Zato so tudi lastnosti (usedljivost blata) v obeh napravah, kontinuirni in CAST, enake. Vsem, ki se, ali se morajo ukvarjati s tem pod­ ročjem, predlagam, da si ustvarijo realno in ne­ pristransko lastno sliko o obeh načinih čiščenja komunalnih odpadnih vod na podlagi že ome­ njenega ATV-DVWK-komentarja k ATV-smer- nicam z naslovom: Prof. Dr.-lng. Rolf Kayser: »Bemessung von Bele- bungs- und SBR-Anlagen« (www.gfa-verlag.de) V tem komentarju prof. dr. ing. Rolf Kayser jedr­ nato ter strokovno razumljivo podaja ter ko­ mentira uporabo »le« dveh smernic: ATV-A131 (»Bemessung von einstufigen Belebungsanla­ gen«; maj 2000) ter ATV-M210 (»Belebungsanla­ gen mit Aufstaubetrieb«; september 1997). Ljubljana, 30.12.2005 Franc Maleiner, univ. dipl. inž. kom. Da je tako, pa izrecno opozarja tudi prof. dr. Rolf Kayser: V CAST »zajezitvenih napravah« (Aufstau Anla­ gen) z diskontinuirnim polnjenjem (A l, B I) pri­ haja enako kot pri kontinuirnih napravah s popol­ nim premešanjem v bioloških bazenih do z rastjo nitastih organizmov povzročenega »napih­ njenega blata«, še posebej, če so v odpadni vodi prisotne odplake mlekarn in druge živilske indus­ trije. (Kayser, ERNST & SOHN ATV-HANDBUCH, 1996 biologische und weitgehende Abwasser­ reinigung, Kapitel 5. stran 366, 5.3.3.3 Betrieb­ liche Besonderheiten) Zato mnenju Malajnerja, da sem v razpredelnici 1. »pristransko« izbral primerjalne parametre v prid kontinuirnim napravam oziroma da sem za CAST izbral prenizke koncentracije biološkega blata, ne morem pritrditi. Kar se tiče enostavnosti in s tem tudi stroškov obratovanja je nesporno, da potrebujejo CAST in SBR naprave zaradi diskontinuirnega polnjenja in praznjenja več elektro-strojne opreme za avtomatske vklope - izklope ventilov in črpalk, vklope - izkope aeratorjev, mešal, črpalk za po­ vratno blato in za odvzem očiščene vode itd. Načeloma naj bi imele v tehniki prednost eno­ stavnejše in glede sposobnosti čiščenja fleksi­ bilne naprave z manj avtomatike, če so poleg ka­ kovosti čiščenja enakovredne tudi glede skupnih investicijskih, pogonskih in vzdrževalnih stroškov. K temu naj še dodam mnenje prof. dr. Kayserja, ki navedenemu mnenju posredno pritrjuje: Simultana denitrifikacijo (opomba pisca članka: v kontinuirnih napravah s starostjo blata 25 dni) je najbolj fleksibilen postopek za eliminacijo dušičnih spojin, ker jo omogoča prilagoditev vsem spremembam odpadne vode (Planung von Kläranlagen zur Nährstoffelimination, Be­ richte aus Wassergüte und Abfallwirtschaft, str. 95, Technische Universität München 1991). Ljubljana, 5.1.2006 Mitja Rismai 80 Gradbeni vestnik • letnik 55 • marec 2006 NOVI DIPLOMANTI UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO IN GEODEZIJO VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Polonca Križmančič, Urejanje cest po sistemu "2 + 1 ”, mentor doc. dr. Alojzij Juvane Bernarda Oblak, Kolesarske povezave v posavskem hribovju na območju Litije, mentor doc. dr. Tomaž Maher, somentor asist. dr. Peter Lipar Igor Burgar, Razvrščanje lesa z nedestruktivnimi metodami, men­ tor izr. prof. dr. Goran Turk UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Mojca Horvat, Izdelava preglednic in grafikonov za dimenzionira­ nje armiranobetonskih prerezov v skladu z evropskim standardom EN 1992-1-1:2004, mentor doc. dr. Jože Lopatič Rok Lunar, Ocena prometne varnosti na dvopasovnih izvenmest- nih cestah s programom IHSDM, mentor doc. dr. Alojzij Juvane, somentor asist. dr. Peter Lipar Primož Jurjavčič, Stabiliziranje zmesi kamnitih zrn za nosilne pla­ sti voziščnih konstrukcij, mentor prof. dr. Janez Žmavc Tomaž Lavrenčič, Preboj pri gobastih ploščah brez vut, mentor doc. dr. Boštjan Brank , Jože Borovšak, Projektiranje jeklenih rezervoarjev na potresno obtežbo, mentor prof. dr. Darko Beg Goran Skube, Analiza merjenih padavin v Zgornjesavski dolini, mentor izr. prof. dr. Matjaž Mikoš UNIVERZITETNI ŠTUDIJ VODARSTVO IN KOMUNALNO INŽENIRSTVO Aleš Košorog, Izhodišča za izvajanje direktive EU o politiki do voda, mentor prof. dr. Mitja Brilly, somentor izr. prof. dr. Damjana Drobne Andraž Rojnik, Ureditev Selške Sore na odseku od Dermotovega jezu do Dolenčevega jezu, mentor izr. prof. dr. Matjaž Mikoš Jana Skubic, Vpliv obremenitve in morfologije jezera na kakovost jezera, mentor izr. prof. dr. Boris Kompare, somentor asist. dr. Nataša Atanasova UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO I VISOKOŠOLSKI STROKOVNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Darko Pavlec, Radiofrekvenčna identifikacija (RFID) v gradbe­ ništvu, mentor red. prof. dr. Danijel Rebolj Tomaž Prasnic, Vodenje gradbenih projektov komunalne javne infrastrukture v mestni občini Velenje, mentor red. prof. dr. Mirko Pšunder, somentor Miha Glavič Jaka Veljko Vuga, Predinvesticijska zasnova »Wellness park hotela Cerklje«, mentor red. prof. dr. Mirko Pšunder, somentor doc. dr. Metka Sitar H UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GRADBENIŠTVA Gorazd Gerlič, Izdelava programske opreme za razporeditev potresne obtežbe na elastične okvirne konstrukcije, mentor izr. prof. dr. Matjaž Skrinar, somentor Aljoša Klobučar, univ. dipl. inž. grad. Mladen Jug, Načrtovanje odlagališča nenevarnih odpadkov, men­ tor doc. dr. Vesna Smaka Kind, somentor doc. dr. Metka Sitar Matija Kroflič, Projekt organizacije gradbišča »Zaščita Kompolja« s terminskim planom gradnje, mentor red. prof. dr. Mirko Pšunder UNIVERZA V MARIBORU, FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO - EKONOMSKO POSLOVNA FAKULTETA [ UNIVERZITETNI ŠTUDIJ GOSPODARSKEGA INŽENIRSTVA Borut Barlič, Prestrukturiranje rabe urbanih površin, mentorja doc. dr. Metka Sitar in izr. prof. dr. Borut Bratina Zoran Gajski, Idejni projekt dovozne poti v naselju Brezina, mentor­ ja izr. prof. dr. Tomaž Tollazzi in doc. dr. Andreja Lutar Skerbinjek Tomaž Klanšek, Program opremljanja stavbnih zemljišč in raziska­ va trga stavbnih zemljišč, mentorja doc. dr. Boštjan Kovačič in red. prot. dr. Boris Snoj Rubriko ureja • Jan Kristjan Juteršek, univ. dipl. inž. grad. KOLEDAR PRIREDITEV 2 .4 . -6.4.2006 4th International C onference on Unsaturated Soils Carefree, Arizona ZDA www.asce.org/conferences/unsat06/ 4.4. - 7.4.2006 In tertraffic Am sterdam 2 0 0 6 Amsterdam, Nizozemska www.amsterdam.intertraffic.com intertraffic@rai.nl 4 .4 . -8.4.2006 19. mednarodni sejem gradbeništva in gradbenih m aterialov Gornja Radgona, Slovenija www.pomurski-sejem.si 5.4.2006 Gradbena inform atika 2 0 0 6 Gornja Radgona, Slovenija mateja.smid@ikpir.fgg.uni-lj.si 2 3 .4 - 26.4.2006 1st IC E C & IP M A Global Congress on Project M anagem ent Cankarjev dom, Ljubljana, Slovenija www.icec-ipma2006.org alenka.kregar@cd-cc.si 7 .5 . -9 .5.2006 ITS Am erica 2 0 0 6 Annual M eeting & Exposition Philadelphia, PA, ZDA www.itsa.org/annualmeeting.html annualmeeting@itsa.org 15.5. -18.5.2006 Growth 2 0 0 6 International Parking C onference & Exposition Las Vegas, ZDA www.parking.org 1 8 .5 - 21.5.2006 2 0 0 6 Structures Congress St. Louis, Missouri, ZDA www.asce.org/conferences/structures2006/17/ 21.5. -24.5.2006 International conference on BRIDGES Dubrovnik, Hrvaška secon@grad.hr 3 1 .5 - 2.6.2006 M obility Trends Paris, Francija www.mobilitytrends.com 4 .6 -6 .6 .2006 8th International Symposium Transport Noise and V ib ration 2 0 0 6 St. Petersburg, Rusija http://webcenter.ru/ ~ eeaa/tn06/ eeaa-vaa@peterlink.ru 4.7.-7.7.2006 Infrastructure Facilities Asia 2 0 0 6 Singapur www.infrastructure-asia.com enquiry@hqinterfama.com 4 .8 -6 .8 .2006 ■ International Conference on Physical M odelling in Geotechnics 20Hong Kong, Hong Kongwww.icpmg2006.ust.hk/onlinesubmission.htm stse@ust.hk 6 .8 .-10 .8 .2006 ■ WCTE 2 0 0 6 - W orld C onference on Tim berPortland, Oregon, ZDA www.alexschreyer.de/eng/w_conf.htm jamie.legoe@oregonstate.edu 14.8-16.8 .2006 ■ ASCE - O perating Reservoirs in Changing ConditionsSacramento, California, ZDA www.asce.org/conferences/om06/abstract.cfm 4.8-17 .8 .2006 ■ STESSA 2 0 0 6 - Behaviour of S teel S tructures in Seism ic AreasYokohama, Japonska www.serc.titech.ac.jp/stessa2006/ wada@serc.titech.ac.jp 29.8 .-1 .9 .2006 ■ 12th European Conference on C om posite M ateria lsBiarritz, Francijawww.paginas.fe.up.pt/ECCM12/ eccm 12@lcts.u-bordeaux 1 ,fr 6 .9 -8 .9 .2 0 0 6 ■ 6st European Coference on N um erical M ethods in Geotechnical EngineeringGraz, Avstrija www.numge06.tugraz.at numge06@tugraz.at 6 .9 -10 .9 .2006 ■ 10th IAEG Congress Engineering geology fo r tom orrow 's citiesNottingham, Anglja www.iaeg2006.com contact@iaeg2006.com 11.7-13.7.2006 ■ Aerodynam ics and Ventilation of V eh icle TunnelsPortorož, Slovenijawww.bhrgroup.com/confsite/av06home.htm bastle@bhrgroup.com 13.9.-15.9 .2006 ■ lABSE Sym posium onResponding to Tomorrow's C hallenges in Structural EngineeringBudimpešta, Madžarska www.iabse.hu iabse@asszisztencia.hu 25 .9 -3 0 .9 .2 0 0 6 ■ 7th In ternational Symposium on Environm ental Geochem istryPeking, Kitajskawww.iseg2006.com/welcome.htm iseg2006@vip.skleg.cn Rubriko ureja • Jan Kristjan Juteršek, ki sprejema predloge za objavo na e-naslov: msg@izs.si