Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные подходы к оценке эстетического и технического состояния фасадов зданий как градостроительной составляющей, методы их комплексной реконструкции 11
1.1 Проблемы архитектурного облика индустриальной жилой застройки 50-90-х годов 12
1.2 Проблемы технического состояния фасадов зданий сложившейся жилой застройки города 18
1.3 Вопросы энергосбережения жилой застройки, обзор современных подходов к их решению при реконструкции фасадов 21
1.4 Иностранный опыт проведения реконструкции и повышения энергоэффективности жилого фонда 25
1.5 Сравнительный анализ современных методов реконструкции фасадов зданий жилой застройки, опыт применения 29
1.6 Проблемы выбора проектного решения, анализ опыта проведения реконструкции и капитального ремонта в г. Москве 41
1.7 Выводы по главе № 1. Цели и задачи исследования 44
Глава 2 Системный учет факторов и методика анализа приоритетов, обеспечивающих эффективность реконструкции фасадов зданий сложившейся жилой застройки городов 47
2.1 Выбор метода проведения системного учета и анализа определяющих факторов 47
2.2 Системный учет определяющих факторов, построение иерархии 51
2.2.1 Формирование благоприятной градостроительно-архитектурной среды за счет реконструкции фасадов зданий сложившейся жилой застройки 54
2.2.2 Повышение энергосберегающих характеристик жилой застройки при проведении реконструкции 60
2.2.3 Обеспечение надежности и безопасности технических решений, применяемых при реконструкции фасадов 64
2.2.4 Соблюдение условий, обеспечивающих требуемую долговечность жилой застройки и конструктивных элементов 67
2.2.5 Достижение максимального комфорта проживания и удовлетворенности населения результатами проведенной реконструкции 71
2.2.6 Оптимизация расходов денежных средств 72
2.3 Методика проведения анализа приоритетов и поиска оптимального решения для разработанной иерархии 73
2.4 Выводы по главе №2 76
Глава 3. Апробация разработанной методики анализа эффективности реконструкции фасадов зданий на примере жилых районов города Москвы, принятие оптимальных решений 77
3.1 Выбор жилых районов, требующих проведения комплексной реконструкции фасадов многоквартирных домов 77
3.2 Расчеты коэффициентов важности факторов, обеспечивающих эффективность реконструкции рассматриваемых жилых районов 84
3.3 Анализ полученных результатов, выбор оптимальных градостроительно- архитектурных и проектно-технологических решений 101
3.4 Учет социальных и экономических факторов при применении разработанной методики 114
Общие выводы и рекомендации 117
Библиографический список использованной литературы 120
Приложение №1
- Проблемы технического состояния фасадов зданий сложившейся жилой застройки города
- Системный учет определяющих факторов, построение иерархии
- Методика проведения анализа приоритетов и поиска оптимального решения для разработанной иерархии
- Расчеты коэффициентов важности факторов, обеспечивающих эффективность реконструкции рассматриваемых жилых районов
Введение к работе
Актуальность исследования.
Широкомасштабное развитие и внедрение массового индустриального строительства во второй половине ХХ века, создание новых жилых массивов на свободных окраинных территориях сыграло несомненно положительную роль в решении социальных и градостроительных задач того периода.
Однако на сегодняшний день сложившаяся типовая застройка требует проведения комплексной реконструкции и модернизации. Причины этого заключаются в следующем:
- монотонность и «серость» массового типового строительства, отрицательно сказывающаяся на архитектурном облике городов и районов;
- значительный моральный и физический износ зданий первых периодов типовой жилой застройки;
- недостаточный уровень теплозащитных характеристик жилого фонда относительно современных норм и программ по энергосбережению;
- высокие эксплуатационные затраты на проведение технического обслуживания и ремонтов.
Одновременно с этим, основной жилой фонд типового строительства рассматриваемого периода имеет достаточные запасы по прочности, устойчивости и конструктивной надежности. Это позволяет говорить о том, что данные дома еще могут находиться в эксплуатации в течение многих лет, а перечисленные недостатки являются дополнительным обоснованием для проведения их реконструкции.
Фасады зданий жилой застройки, во многом определяющие архитектурный облик города, а также обеспечивающие необходимые теплозащитные и эксплуатационные характеристики жилого фонда, требуют особого внимания при проведении их реконструкции.
При этом практический опыт реконструкции фасадов зданий сложившейся типовой застройки на территории города Москвы и Московской области указывает на недостаточно эффективное ее проведение. Существуют примеры, где, наряду с требуемым повышением теплотехнических характеристик ограждающих конструкций, не были должным образом решены вопросы архитектурной выразительности застройки. Повсеместное применение типовых проектных решений и идентичных материалов на реконструируемых объектах зачастую не учитывает архитектурных особенностей прилегающих к ним территорий. Допускаемый брак при проведении строительно-монтажных работ и отсутствие должного контроля качества могут являться причиной снижения долговечности, эксплуатационной надежности и безопасности применяемых конструкций. Сложившаяся хаотичность в применяемых подходах к реконструкции фасадов определяет актуальность выбранной темы.
В связи с вышеизложенным, научной гипотезой исследования является возможность системного управления градостроительно-архитектурным обликом, техническо-экономическими и социальными характеристиками сложившейся типовой жилой застройки городов при проведении ее реконструкции с применением современных фасадных технологий, а также возможность оптимизации принимаемых решений.
В предлагаемой системной постановке проблема реконструкции фасадов практически не исследовалась, хотя отдельные стороны вопросов повышения градостроительно-архитектурной выразительности сложившейся типовой жилой застройки, ее технико-экономических и социальных характеристик освещались в трудах отечественных и зарубежных ученых.
Среди наиболее известных исследователей этого направления следует назвать: Бархина М.Г., Беккера А.Ю., Белоусова В.Н., Бербикова Ю.А., Булгакова С.Н., Грабового П.Г., Гутнова А.Э., Еремина Б.К., Ефимова А.В., Зитте К., Каменскую М.М., Касьянова В.Ф., Кашкину Л.В., Кутукова В.Н., Лазарева А.Г., Маклакову Т.Г., Матвеева Е.П., Махровскую А.В., Миловидова Н.Н., Попкова Ю.С., Ройтмана А.Г., Ресина В.И., Саари А., Самойлова Д.С., Ткачева В.Н., Федорова В.В., Харитонова В.А., Шепелева Н.П., Шимко В.Т., Шрейбера А.К., Шумилова М.С., Щербина Е.В., Яргину З.Н. и многих других.
Целью диссертационной работы является разработка методов системного анализа вопросов реконструкции фасадов зданий сложившейся жилой застройки городов с применением современных технологий, обеспечивающих эффективное управление градостроительно-архитектурными, технико-экономическими и социальными характеристиками жилого фонда.
Для достижения указанной цели автором поставлены и решены следующие задачи:
- определены основные факторы, влияющие на архитектурную выразительность жилой застройки, с учетом их воздействия на эмоционально-психологическое состояние населения, и выполнен анализ проблем сформировавшегося архитектурного облика зданий индустриальной жилой застройки 50-90-х годов;
- осуществлена оценка технического состояния фасадов зданий рассматриваемой застройки, наиболее свойственных им дефектов и разработаны предложения по их классификации;
- исследованы проблемы энергосбережения жилой застройки и выполнен анализ отечественных и зарубежных подходов к их решению, в том числе за счет повышения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.
- проведен детальный анализ основных характеристик современных фасадных технологий реконструкции фасадов зданий, а также существующего опыта их применения на территории РФ;
- проанализированы и структурированы существующие требования по обеспечению эксплуатационной надежности, безопасности и долговечности фасадных технологий;
- выполнено натурное и лабораторное исследование навесной вентилируемой фасадной системы, позволившее выявить основные критерии и показатели долговечности;
- проведено социологическое исследование, позволившее осуществить выбор наиболее важных параметров, обеспечивающих максимальный комфорт проживания населения при проведении реконструкции фасадов зданий;
- выполнен анализ экономических факторов, позволяющих оптимизировать расходы на проведение реконструкции жилой застройки с применением фасадных технологий;
- выстроена иерархия исследованных факторов, представляющая собой систему наслаиваемых уровней, вершиной которой является общая цель работы, а уровнями – критерии (факторы), влияющие на основную цель;
- разработана методика преобразования иерархии в математическую модель, представляющую собой систему матриц, расчет которых позволяет определить степень влияния каждого из параметров на общую цель исследования и выбрать наиболее оптимальное проектное решение;
- проведена апробация разработанной методики поиска оптимального решения на примере трех районов города Москвы, отличных по своим градостроительно-архитектурным, экологическим и другим характеристикам;
- разработаны предложения по повышению эффективности процесса реконструкции фасадов жилой застройки на основе проведенных исследований.
Объектом исследования в диссертации является типовая индустриальная жилая застройка 50-90-х годов, требующая проведения реконструкции.
В качестве предмета исследования в работе выступают градостроительно-архитектурные, технико-экономические и социальные характеристики сложившейся застройки, определяющие методы проведения ее реконструкции с применением современных фасадных технологий.
Теоретической и методологической основой исследования являются положения общей теории систем, современные теории и фундаментальные труды отечественных и зарубежных ученых по актуальным проблемам градостроительства, организации, содержанию и управлению жилого фонда, законодательные акты Российской Федерации и нормативные документы, определяющие стратегию проведения реконструкции, санации и модернизации сложившейся застройки. В процессе исследования использованы методы: системного подхода, экспертных оценок, анализа иерархий, сравнений и аналогий, обработки результатов проведенных социологических опросов, натурных и лабораторных исследований.
Достоверность результатов документально подтверждена заключениями научно-исследовательских и строительных организаций.
Практическая значимость работы заключается в том, что проведенное исследование может представлять практический интерес для органов власти и управления российских городов; ученых, изучающих проблемы планирования стратегии развития, реконструкции, модернизации и обновления сложившейся типовой застройки.
Отдельные результаты и рекомендации по применению системного подхода учитывались при разработке и реализации программы по реконструкции фасадов типовой жилой застройки в г. Королеве. Полученные результаты натурных и лабораторных исследований были использованы при разработке нормативной технической документации по применению навесной вентилируемой фасадной системы «Марморок» на территории РФ.
Материалы диссертационного исследования могут представлять практическую ценность для использования их в учебном процессе в рамках курса «Планировка, застройка и реконструкция населенных мест», читаемого в Московском государственном строительном университете.
Научная новизна заключается в разработке принципов многофакторного анализа показателей эффективности реконструкции типовой жилой застройки с применением современных фасадных технологий и их использования для принятия окончательного решения.
На защиту выносятся:
- результаты анализа вопросов градостроительно-архитектурных, технико-экономических, энергосберегающих и социальных характеристик сложившейся типовой жилой застройки на территории РФ;
- результаты проведенных исследований, позволивших установить критерии, определяющие эффективность реконструкции фасадов и применяемых проектных решений;
- методика расчета установленных критериев, выстроенных в иерархическую форму, на предмет определения степеней влияния каждого из них на общую цель исследования;
- рекомендации по поиску оптимальных проектных решений на примере проведения реконструкции фасадов зданий трех жилых районов Москвы.
Апробация работы. Основные теоретические положения и выводы диссертации, а также ее практические рекомендации представлены автором на международных и российских научно-практических конференциях:
- Научно-техническая конференция «Современные фасадные системы: эффективность и долговечность», Москва, МГСУ, 2008 г.
- Международная научно-техническая конференция «Эффективные тепло- и звукоизоляционные материалы в современном строительстве и ЖКХ», Москва, МГСУ, 2006 г.
Публикации. По теме диссертации автором опубликовано пять печатных работ в ведущих отраслевых журналах общим объемом 2,88 п.л.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, основных выводов, списка литературы из 112 наименований и трех приложений. Общий объем работы изложен на 146 страницах. Основной текст диссертации, включая 14 таблиц, 49 рисунков, занимает 129 страницы.
Проблемы технического состояния фасадов зданий сложившейся жилой застройки города
Фасады зданий, помимо возложенных на них функций по обеспечению архитектурной выразительности жилой застройки, являются наружной частью ограждающих конструкций и защищают помещения от воздействия внешней среды. Воспринимая определенные нагрузки, обусловленные конструктивной схемой здания, они должны отвечать целому ряду общих требований. А именно: по прочности и устойчивости; по долговечности, соответствующей классу здания; по огнестойкости; по теплозащите; по паропроницанию; по защите от шума; по ветрозащите и по сейсмостойкости [91]. Однако в процессе эксплуатации ограждающие конструкции подвергаются воздействию агрессивных сред природного и техногенного характера. В результате указанных воздействий происходят изменения первоначальных свойств материалов конструкций [40], которые приводят к несоответствию многим вышеперечисленным требованиям.
В ходе эксплуатации типовой жилой застройки 50-90-х годов, в особенности панельных и крупноблочных жилых домов, были выявлены многочисленные недостатки сооружений данного типа, связанные с конструктивными решениями и качеством строительства.
Проведенный анализ результатов натурных обследований технического состояния ограждающих конструкций жилых зданий различных типовых серий и периодов постройки в городе Москве [19-25,64] позволил выявить следующие массовые дефекты и разрушения, а также установить их частоту в процентном отношении к общему количеству обследованных зданий: - протечки и промерзания в зонах горизонтальных и вертикальных межпанельных и межблочных стыков наружных стен - более 90%; - появление плесени, грибковых образований, темных пятен и отслоений обоев в жилых помещениях - 25-30%; - промерзание по контуру оконных и дверных проемов - 75-80%; - значительные превышения допустимого нормируемого температурного перепада в четыре градуса на внутренней поверхности наружных стен (между температурой воздуха и температурой поверхности стен) - 40-45%; - повреждение оконных и дверных блоков общих помещений, как следствие - низкие температуры внутреннего воздуха — 55-60%; - низкие шумоизоляционные характеристики — 30-35%. Данный комплекс проблем связан во многом со старением и разрушением материалов, а также допущенными ошибками при производстве строительно-монтажных и ремонтно-восстановительных работ. Об этом свидетельствуют результаты обследований некоторых домов, где теплопотери через межпанельные стыки сохранились даже после их дополнительной герметизации.
В целях соблюдения нормативных требований по обеспечению комфортных условий эксплуатации помещений здания и сокращения теплопотерь в отчетах Мосжилинспекции [19-25,64] рекомендуется выполнить герметизацию и заделку межпанельных швов, утепление стен здания, включая цоколь, замену оконных, и балконных блоков по специально разработанному проекту, а также восстановить температурный режим чердачного помещения. Важнейшим пунктом рекомендаций является соблюдение условий по обеспечению контроля качества производства работ.
Масштабы данной проблемы по стране в целом можно оценить на примере г. Москвы. К зоне ответственности Правительства города по проведению капитального ремонта относится 13 787 многоквартирных домов, общей площадью 117,51 миллионов квадратных метров, из 213,2 миллиона квадратных метров общей площади всех многоквартирных домов [71]. Из результатов проведенного Государственной Жилищной Инспекцией города Москвы мониторинга технического состояния данных домов следует, что площадь фасадов, требующих ремонта или реконструкции, составляет 44 700 тысяч квадратных метров. Исходя из того, что площадь фасадов типового здания составляет ориентировочно четыре-шесть тысяч квадратных метров, следует, что более чем 60% жилых зданий нуждаются в проведении описанных ранее работ.
Реконструкция фасадов жилого фонда, с технической точки зрения, обеспечивает продление сроков службы ограждающих конструкций и повышение их теплозащитных качеств, тем самым создавая более комфортные условия проживания населения. Кроме того следует отметить, что утепление фасадов представляется важнейшим параметром с точки зрения экономии топливо-энергетических ресурсов как в рамках города, так и страны в целом.
Системный учет определяющих факторов, построение иерархии
Метод анализа иерархий, выбранный для исследования факторов, влияющих на эффективность проведения реконструкции фасадов зданий жилой застройки, и основанный на системном подходе, предполагает на начальном этапе построение иерархической структуры.
Иерархия является некоторой абстракцией структуры системы, предназначенной для изучения функциональных взаимосвязей ее компонент и их воздействия на систему в целом. При построении иерархии следует помнить, что основные цели устанавливаются на вершине иерархии; их подцели -непосредственно ниже вершины; факторы или определяющие критерии — еще ниже; и в самом низу находится уровень различных возможных исходов, сценариев, альтернатив (рис.2.1).
Построение иерархии представляется наиболее ответственным этапом проводимого исследования. Представляя собой набор исходных данных для решения конкретных задач, разработанная структура будет во многом определять конечный результат. В соответствии с этим, в рамках диссертационной работы проведены исследования для идентификации и характеристики тех свойств на уровнях иерархии, которые влияют на свойства более высоких уровней или на осуществление целей на высших уровнях.
Отметим, что решение поставленной градостроительной задачи требуетдостижения удовлетворенности различных групп заинтересованных в этом лиц:населения рассматриваемых жилых массивов, управляющих градостроительных органов, архитекторов районов и городов, эксплуатирующих организаций и др.
Выбор критериев иерархии из множества факторов, способных оказать влияние на основную цель, осуществлялся на основе анализа существующих проблем фасадов зданий сложившейся жилой застройки и условий обеспечения их эффективной реконструкции. С целью сокращения огромного количества незначительных факторов и определения конечных критериев, на основании экспертных оценок было проведено сравнение степеней влияния всех учтенных факторов на общую цель. Сравнение проводилось по описанной ранее шкале относительного влияния с числовым диапазоном от 1/9 до 9. Непосредственно сокращение факторов заключалось в сужении рассматриваемой области до диапазона от 1/7 до 7 т.е. (1/7,1/6,1/5,...,1/2,1,2,3,...,6,7) (рис. 2.2) и «отброса» вышедших за данный диапазон параметров.
На основании проведенного в главе №1 анализа существующих проблем жилой застройки и методов ее реконструкции, были выделены основная цель и критерии первого уровня (подцели) I - VI иерархии (рис. 2.3).
Далее в работе рассмотрены в развернутом виде обозначенные на рисунке 2.3 критерии первого уровня иерархии и приведены примеры их расчетов с целью апробации разработанной методики, определяющие конечные весовые характеристики отдельных критериев и выбор оптимальных вариантов решения системы.
Градостроительно-архитектурная среда, являясь одной из основных визуальных сред городского населения, представляется важным компонентом, необходимым для нормальной жизнедеятельности человека. Такая среда может либо радовать глаз, либо, наоборот, доставлять человеку неприятности. В наше время состояние визуальной среды приобрело наибольшую актуальность, потому что человек значительную часть времени должен находиться в искусственной визуальной среде - это большие города, которые отторгают человека от естественной природной среды.
В соответствии с этим, первичная задача архитекторов и градостроителей заключается в создании максимально благоприятной искусственной визуальной среды города. Описанная задача усложняется, когда речь идет о реконструкции городской застройки. Как уже говорилось в главе №1, сложившиеся массивы типизированного строительства 60-90-х годов имеют следующие основные недостатки, касающиеся визуального облика, создаваемого ими: 1) множество гомогенных визуальных полей; 2) множество агрессивных визуальных полей; 3) несоблюдение исторической преемственности.
Актуальность описанной проблемы состоит в том, что наука до сих пор не разработала нормативные документы по формированию городской среды, нет требований по допустимым отклонениям, в частности, по допустимым размерам гомогенных и агрессивных полей в архитектуре города. Данное представление создает перспективу в разработке критериев формирования окружающей визуальной среды города [101].
Для изучения методов и приемов по максимальному сокращению сложившихся гомогенных и агрессивных полей в рамках городской застройки, разберемся с агрессивностью их влияния с медицинской точки зрения.
Глаз - самый активный из органов чувств; он постоянно перемещается в двух основных плоскостях: горизонтальной (вправо - влево) и вертикальной (вверх - вниз). Перемещение глаза в основном достигается двумя видами движений: медленными и быстрыми. Любые непроизвольные движения глаз имеют одну природу возникновения и поэтому их целесообразно называть одним словом - «саккада». Зрительное восприятие облает цикличностью, т.е. человек видит только в промежутках между саккадами. В момент же самой саккады наступает торможение зрительного процесса. Иными словам, мы видим дискретно, или циклично. Постоянно действующим механизмом цикличности является автоматия саккад. Глаз постоянно сканирует окружающее пространство для того, чтобы видеть четко окружающие предметы и иметь достаточно информации для ориентации в пространстве [65].
В повседневной жизни саккада часто является первичной, а картинка, которую видит глаз — вторичной. Иными словами, глаза «не знают» заранее, на какой предмет они будут смотреть и куда их занесет очередная саккада. Внимание подключается лишь в том случае, если глаз обнаруживает в окружающей среде нечто интересное, и лишь тогда осуществляется осознанное рассмотрение объекта.
Методика проведения анализа приоритетов и поиска оптимального решения для разработанной иерархии
На сегодняшний день при организации тендеров и аукционов по выбору методов проведения строительных работ, подрядных и эксплуатирующих организаций, основополагающими критериями являются стоимостные характеристики.
В рамках разрабатываемой нами методики учет экономических факторов также является одним из основных критериев, но не единственно-определяющим. Постановка вопроса заключается не в экономии средств, а в оптимизации расходов.
Под оптимизацией расходов понимается сокращение затрат на проектирование, строительно-монтажные работы, материалы и комплектующие систем, а также эксплуатацию и ремонтно-восстановительные работы с обязательным соблюдением условия по сохранению качества конечного результата (рис. 2.11).
В качестве примера можно рассмотреть два района проведения реконструкционных работ, отличающихся только по экологическому признаку - степени агрессивности окружающего воздуха: агрессивная и слабоагрессивная среды. Соответственно, при выборе материалов системы, в районе с благоприятной экологической обстановкой можно использовать, к примеру, элементы несущего каркаса из стали с меньшей коррозионной стойкостью, при этом обладающие достаточной долговечностью, надежностью и безопасностью. А в качестве результата - оптимизировать расходы на материалы и комплектующие системы без потери их эксплуатационных качеств. Во втором примере требуется применение только корозионностойких сталей. Оптимизировать же расходы в данном варианте не представляется возможным.
В результате проведенного детального анализа множества возможных факторов, выбора оказывающих влияние критериев и их градации на уровни, на первом этапе исследования была сформирована итоговая общая система (иерархия), определяющая эффективность реконструкции фасадов зданий жилой застройки (рис.2.12).
Методика дальнейшего проведения исследования заключается в следующем: на втором этапе решение задачи сводится к последовательному попарному сравнению элементов иерархии от верхнего до нижнего уровня. Сравнение осуществляется по описанной в разделах 2.1 и 2.2 шкале относительного влияния элементов системы на ее вышестоящий уровень в диапазоне от 1/7 до 7, а полученные результаты заносятся в квадратную матрицу. Для определения степени влияния каждого из элементов системы на общую цель, на третьем этапе вычисляются вектора приоритетов из полученных матриц по следующей формуле: где щ— значение вектора приоритетов г-ой строки матрицы; п — количество столбцов (строк) матрицы; @и, &и, , Qi.n элементы матрицы /-ой строки. По окончанию расчетов выполняется проверка согласованности построенной матрицы сравнений и вектора приоритетов за счет определения следующих параметров: - тах - максимальное или главное собственное значение вектора, отражающее пропорциональность суждений. Расчет Хт осуществляется методом перемножения матрицы сравнения с вектором приоритетов, дальнейшим делением каждой компоненты нового вектора на соответствующие компоненты вектора приоритетов, и, в конечном итоге, делением суммы компонент последнего полученного вектора на число компонент. Чем ближе Лтах к п, тем более согласован результат. - ИС - индекс согласованности. Указывает на величину отклонения от согласованных суждений и определяется по формуле:- ОС - отношение согласованности. Определяется по формуле:где СИ - случайный индекс: табличная величина, зависящая от количества строк (столбцов) матрицы.
Значение ОС, меньшее или равное 0,10, считается приемлемым.Если полученное значение ОС более 0,10, проводятся поправки матрицы и перерасчет векторов до получения согласованного результата.
На четвертом этапе исследования рассматриваются возможные варианты решения поставленной задачи. По формуле (2.2) производится расчет их весовых характеристик, т.е. определяется степень возможности решения комплекса поставленных задач каждым из рассматриваемых вариантов, по результатам чего выбирается наилучший.
Таким образом, на основании сформированной иерархической модели, используя описанную методику расчетов, можно для каждого конкретного реконструируемого района рассчитать и оценить влияние всех определяющих критериев. Решение данной задачи позволяет в конечном итоге выбрать наиболее приемлемый (оптимальный) вариант ее реализации. 1. На основе проведенного анализа ряда существующих методов системного решения задач и выбора метода анализа иерархий как базового, разработана иерархическая структура системы факторов, определяющих эффективность реконструкции фасадов зданий жилой застройки и позволяющая проводить качественную и количественную оценку принимаемого решения. 2. Осуществлен и обоснован выбор критериев, определяющих архитектурную выразительность жилой застройки при проведении реконструкции фасадов зданий с учетом их воздействия на эмоционально-психологическое состояние населения. 3. Систематизированы требования по обеспечению надежности, безопасности и энергоэффективности реконструируемых объектов и применяемых при этом фасадных технологий. 4. На основе проведенных натурных и лабораторных исследований установлены наиболее важные показатели, обеспечивающие долговечность применяемых при реконструкции фасадных решений. 5. Выявлены современные представления о критериях оценки уровня комфортабельности жилых зданий и возможности его повышения при реконструкции. 6. Исследованы и классифицированы факторы, позволяющие оптимизировать расходы на выполнение реконструкции жилой застройки с использованием современных фасадных технологий. 7. Разработана методика расчета и анализа степени влияния каждого критерия выстроенной иерархии на конечную цель, а также правила моделирования и выбора наиболее благоприятного сценария или альтернативного решения системы.
Расчеты коэффициентов важности факторов, обеспечивающих эффективность реконструкции рассматриваемых жилых районов
Расчет коэффициентов важности определяющих факторов для первого из рассматриваемых районов (Левобережный) начинаем с вычисления вектора приоритетов верхнего уровня иерархии (рис. 3.10). Методом попарных сравнений всех составляющих элементов и присваиванием им прямых и обратных коэффициентов от 1 до 7 была получена матрица, представленная в таблице 3.1. Присвоенные значения основывались на результатах проведенного анализа определяющих характеристик сложившейся застройки и выбирались по методу экспертных оценок. Для проверки согласованности полученной матрицы (и последующих матриц) были определены следующие параметры:Атоах — максимальное собственное значение; чем ближе X к п (числе компонентов матрицы), тем более согласован результат;ИС - индекс согласованности, определяется по формуле (2.3);СИ - случайный индекс, табличное значение сгенерированной матрицы;ОС - отношение согласованности - отношение ИС к СИ; значение ОС, меньшее или равное 0,10, считается приемлемым.
Полученные значения вектора приоритетов являются весовыми характеристиками каждого из рассматриваемых критериев. При переносе полученных значений из расчетной таблицы в иерархию, для большей наглядности и легкости восприятия, каждое число было умножено на 100.
Спускаясь на следующий уровень иерархии, были последовательно проведены расчеты векторов приоритетов всех критериев второго уровня и определены их весовые характеристики относительно основной цели.
В силу того, что реконструируемые объекты в районе Левобережный расположены в непосредственной близости с новой жилой застройкой, наиболее важным параметром можно считать их архитектурную сочетаемость (рис.3.11, таблица 3.2).
Для получения объективных данных о степени влияния различных факторов, обеспечивающих комфорт проживания населения, был проведен социологический опрос жителей реконструируемых домов рассматриваемых районов, методика проведения которого основывалась на [16].
Для обеспечения достоверности и объективности полученных результатов исследования был проведен расчет требуемого количества респондентов, исходя из следующих данных:- из каждого района было выбрано два дома-представителя;- ориентировочное количество проживающих в данных домах принято равным 400 человек. При численности группы населения от 100 до 1500 человек, долю выборки рекомендуется определять по следующей формуле 3.1 [43]: где: п — объем выборки (количество человек, подлежащих опросу); / - коэффициент доверия (согласно теореме П.П.Чепышева принимается равным 2); а - выборочная дисперсия (с =5); N - численность группы населения; А - предельная ошибка выборки (Д = 0,02) В рамках социологического опроса было получено обобщенное мнение жителей о реконструкционных мероприятиях и установлены степени влияния каждого из определяющих параметров на уровень комфорта. Поставленные вопросы имели следующую форму: «Какой элемент из предлагаемой пары (к примеру: устранение дефектов (протечки, промерзания) и повышение наружной шумоизоляции) элементов матрицы кажется вам более важным? Насколько сильно это преобладание: равное, слабое, сильное, очевидное или абсолютное, или же это компромиссная величина между смежными значениями?» Социологический опрос проводился в течение семи дней с 18 по 24 января 2010 года в дневное и вечернее время. Возрастные группы населения распределились следующим образом: 1) до 25 лет — 14%; 2) от 26 до 60 лет -52%; 3) старше 60 лет - 34%. Более половины респондентов составили наиболее активную и созидательную часть населения (возраст от 26 до 60 лет). После обработки результатов проведенного опроса, полученные данные были усреднены и представлены на рисунке 3.15 и в таблице 3.6. Анализ критерия VI «Оптимизации расхода денежных средств» и влияющих на него подкритериев применительно к рассматриваемому району показал на отсутствие превосходства какого-либо из подкритериев относительно двух других (рис. 3.16, табл. 3.7). Проведенный расчет позволил определить числовые величины, соответствующие весовым характеристикам критериев второго уровня иерархической структуры относительно ее основной цели. Следует отметить, что для условий V и VI, второй уровень является конечным. Для условий II, III и IV предполагается провести расчет третьего уровня, аналогичный проведенном на втором уровне, для критериев И.2, Ш.2 и IV.2 соответственно (рис. 3.17-3.19) После получения векторов приоритетов для критериев І.А-І.З относительно 1.1, 1.2 и 1.3. и объединения их в матрицу собственных векторов был вычислен вектор приоритетов для критериев І.А-І.З относительно I. Для этого полученная матрица была умножена на вектор приоритетов для критериев 1.1 - 1.3 относительно І. В результате были получены весовые характеристики І.А-І.З относительно основной цели путем перемножения компонент полученного вектора приоритетов и весовой характеристики критерия I (рис. 3.23).
