Оптимизация параметров объемно-планировочных решений производственных зданий на эскизной стадии проектирования Резникова, Марина Витальевна

Введение к работе

Актуальность темы. В современных условиях основными задачами в области строительства являются повышение эффективности капитальных зложений и совершенствование организации строительного производства и проектно-сметного дела. Необходимо повысить качество технико-экономических обоснований строительства и качество проектной документации за счет широкого применения в проектах прогрессивных научно-технических достижений, ресурсо- и энергосберегающих технологий и оборудования, э к о н о м и ч н Ы X объемно-планирозочных решений, . . . широкого внедрения автоматизированной системы проектирования.

Определение параметров здания является ванным этапом форми-рования его объемно-планировочной структуры, поскольку рациональное решение, принятое на начальной стадии проектирования, обеспечивает высокую эффективность всего проекта в целом. Представляется целесообразным осуществить выбор рационального объемно-планировочного решения здания на основе комплексного учета основных факторов и многовариантного поиска, что возможно лишь на основе применения ЭВМ. Необходимость разработки методики, решающей дан-нуга проблему, является обоснованием проведения настоящего исследования.

Научные исследования, положенные в основу диссертации, были проведены в рамках научно-исследовательской работы "Разработка и соверпенствование фрагментов САПР объектов строительства предприятий по переработке пластмасс" з ifбо - ivfcd гг. Дальнейшие исследования проводились в соответствии с планом ЦКНТП ГННТ СССР на ІУ86 - 1990 гг., тема 0.2б.и80.иЗ, утвержденным Постановлением ПШТ и АН СССР № 575/137 от 10.11.65, подраздел 03.34А "Создать

и ввести в опытную эксплуатация в Ростовском инженерно-строительном институте учебно-исследовательскую систему автоматизированного проектирования объектов строительства промышленных предприятий".

Цель исследования - разработка методики оптимизации параметров объемно-планировочных решений производственных зданий на эскизной стадии проектирования*. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

I. анализ требований, предъявляемых к производственным зданиям, а также достоинств и недостатков основных видов зданий;

Z. классификация факторов, влияющих на выбор объемно-планировочных решений производственных зданий;

1. типологический анализ проектных решений производственных зданий различных отраслей промышленности для выявления учета различных факторов при выборе типа здания;

2. уточнение признаков, определяющих этажность производственных зданий;

3. анализ существующих подходов к выбору рациональной этажности и методик компоновки многоэтажных зданий;

4. анализ принятых критериев оценки проектных решений производственных зданий;

5. разработка функциональной модели и методики выбора рациональных параметров объемно-планировочных решений производственных зданий;

6. экспериментальная проверка работоспособности методики оптимизации параметров объемно-планировочных решений.

* В настоящем исследовании под "эскизной стадией проектирования" понимается начальный этап проектирования, на котором осуществляется разработка эскизного решения.

Объект исследования - объемно-планировочные решения производственных зданий промышленных предприятий.

Предмет исследования - закономерности взаимосвязи параметров объемно-планировочных решений производственных зданий и их влияния на стоимостные критерии оценки.

Идея работы - создание инструмента, позволяющего проектировщику формировать различные варианты эскизных решений за счет выбора рациональных объемно-планировочных параметров производственных зданий.

Основные научные положения, разработанные лично автором и выносимые на защиту:

методика оптимизации объемно-планировочных решений производственных зданий, основанная на учете различных факторов, влияющих на выбор габаритов здания и компоновку помещений;

структура и значения признаков, определяющих рациональные параметры объемно-планировочных решений, которые положены в основу оптимизационной модели, реализующей следующую постановку задачи: для заданного технологического процесса необходимо выбрать тип здания по этахности, установить рациональные значения этажности и ширины, а также осуществить целесообразную компоновку помещений в здании;

закономерности влияния параметров объемно-планировочных решений на стоимостные критерии оценки (зависимость некоторых видов капитальных затрат и эксплуатационных расходов от этажности и ширины представлена на рис. 3 ).

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается экспериментальным проектированием производственных корпусов по переработке пластмасс в гг. Гулистане, Красноперекопске, Симферополе; швейной фабрики в г. Пермь и других объектов.

Методы исследования - анализ отечественного и зарубежного опыта проектирования; типологический и технико-экономический анализ проектных решений; анкетный опрос и методы математической статистики; математическое моделирование и экспериментальное проектирование с помощью ЭВМ.

Научная новизна результатов исследований, полученных автором, заключается в обосновании и разработке принципов формирования рациональных параметров объемно-планировочных решений производственных зданий на основе:

установления значений признаков, определяющих этажность производственных зданий (табл. I);

создания методики оптимизации объемно-планировочных решений с учетом технологических, санитарных, градостроительных и других факторов, решатадей в комплексе задачи формирования габаритов здания и компоновки помещений;

установления закономерностей влияния таких параметров объемно-планировочных решений, как этажность и ширина здания на стоимостную оценку, а также взаимосвязи между указанными параметрами и периметром-здания, площадью наружных поверхностей, площадью застройки.

Научное значение работы состоит в:

выявлении закономерностей взаимосвязи параметров объемно-планировочных решений (этажность, ширина, периметр, площадь наружных поверхностей, площадь застройки) и их влияния на эксплуатационные и капитальные затраты;

разработке оптимизационной модели выбора параметров объемно-планировочных решений, учитывающей влияние основных факторов

и формирующей эскиз здания в два этапа: выбор габаритов и компоновка помещений;

- установлении структуры и значений наиболее существенных
признаков, позволяющих на основе их учета разрабатывать рациональ-

ные объемно-планировочные решения производственных зданий.

Практическое значение работы заключается в возможности выбора параметров объемно-планировочных решений производственных зданий на основе пакета прикладных программ для ЭВМ "Корпус", позволяющего получить с помощью данной методики рациональное эскизное проектное решение. Полученные варианты позволяют сократить площадь застройки, периметр здания и площадь наружных поверхностей, а также уменьшить приведенные затраты.

Разработанные принципы оптимизации параметров объемно-планировочных решений были использованы при экспериментальном проектировании предприятий по переработке пластмасс в институте "Гос-пластпроект", курсовом и дипломном проектировании в Ростовском архитектурном институте.

Предложенные автором на основе методики архитектурно-строительные решения были использованы в отделе архитектурной типологии предприятий малой и средней мощности ЦНИИлромзданий при выполнении теш T23.II/CT 91 "Экспериментальное многоэтажное здание нового поколения многоцелевого назначения с использованием объемных железобетонных элементов", в том числе: опытно-экспериментальный объект для производств лакокрасочных материалов, бытовой химии и др.

Внедрение результатов работы. Основные положения диссертации бати использованы при выполнении хоздоговорной научно-исследовательской работы по теме "Разработка и совершенствование фрагментов САПР объектов строительства предприятий по переработке пластмасс" (шифр темы 53/86, индекс госрагистрации Ui860I07I0b). Отдельные положения работы вошли в научные отчеты госбюджетной темы 0.80.03.34А "Создать и ввести в опытную эксплуатацию в Ростовском инженерно-строительном институте учебно-исследовательскую систему автоматизированного проектирования объектов строи-

8 тельства промышленных предприятий". Методика оптимизации параметров объемно-планировочных решений производственных зданий применялась при проектировании.предприятий по переработке пластмасс в институте'Тоспластпроект", а также внедрена в учебный процесс -курсовое и дипломное проектирование для студентов архитектурной специальности.

Апробация. Промежуточные результаты исследований докладывались и одобрены на: X.L1 - ХІ-ІУ научно-технических конференциях РИСИ в 1985 - 1988 гг.; I - Ш научно-технических конференциях РАИ в 1989 - 1991 гг.; областной научно-практической конференции молодых ученых "Проблемы интенсификации и повышения культуры производства" 24 апр. 1987 года, г.Ростов-на-Дону; второй региональной школе-семинаре по вопросам автоматизированного проектирования объектов строительства, сент. 1987 г., г. Ростов-на-Дону.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 работ.

Структура и объем работы. Материалы диссертации изложены в трех томах. Первый том содержит 208 страниц, в том числе: машинописного текста - 107 стр., таблиц - 51 стр., рисунков - 50 стр. и состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка литературных источников из 114 наименований. Второй том содержит приложения - 22 таблицы на 112 стр. В третий том включены 72 листа с графоаналитическими таблицами и чертежами.