Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ системы управления комплексом работ по поддержанию состояния функциональных помещений 13
1.1 Обзор и уточнение понятийного аппарата системы технического обслуживания и ремонта зданий 13
1.2 Анализ организационных аспектов системы планирования ремонтно-строительных работ 19
1.3 Исследование возможности повышения эффективности функцио-нирования системы ТОиР с использованием новых информационных технологий 30
1.4 Разработка механизма планирования ремонтных работ с применениєм НИТ 36
Глава 2. Исследование организационных и технических решений сбора и хранения информации о физическом состоянии элементов зданий - 48
2.1 Обзор существующих решений в области информационных сиcтем управления ремонтами 48
2.2 Классификация элементов зданий для их формализованного описания 54
2.3 Разработка структуры базы данных для мониторинга физического состояния элементов зданий 59
Глава 3. Моделирование процесса организации и планирования ремонтов функциональных помещений с использованием НИТ - 71
3.1 Формирование методических подходов к определению размера ремонтного фонда на основе стоимостной оценки физического износа 71
3.2 Совершенствование методов прогнозирования состояния элементов здания с учетом динамики нарастания физического износа - 80
3.3 Разработка экономико-математических моделей планирования ремонтных работ функциональных помещений 98
3.4 Оценка эффективности применения разработанного организационного механизма планирования ремонтно-строительных работ функциональных помещений - 115
Выводы и предложения 125
Библиографический список
- Анализ организационных аспектов системы планирования ремонтно-строительных работ
- Разработка механизма планирования ремонтных работ с применениєм НИТ
- Классификация элементов зданий для их формализованного описания
- Совершенствование методов прогнозирования состояния элементов здания с учетом динамики нарастания физического износа
Введение к работе
Актуальность темы исследования. Одной из самых актуальных и первоочередных проблем большинства предприятий и организаций современной России остаётся проблема изношенности основных фондов. При этом наиболее остро эта проблема стоит для общественных зданий. Для коммерческих организаций основной причиной высокого физического износа общественных зданий является отнесение расходов на их ремонт к постоянным расходам, поскольку они не влияют напрямую на производственный процесс, а в условиях экономического кризиса 1990-х годов первоочередной задачей коммерческих организаций являлось снижение постоянных расходов. Общественные здания государственных учреждений имеют высокий износ вследствие отсутствия достаточного финансирования со стороны бюджетов всех уровней.
За период после 1990 года в РФ наблюдается существенное снижение темпов роста строительства учреждений образования, медицинского обслуживания, культуры. Большая часть зданий этих учреждений является государственной или муниципальной собственностью. Износ их постоянно растет, а выделяемых средств на ремонт недостаточно. Как показал опыт последних лет, причиной этого является не только недостаток средств, но и отсутствие планирования ремонтно-строительных работ, которое приводит к необоснованным затратам. С начала переходного периода до настоящего времени планирование на российских предприятиях касалось только финансовых потоков. Происходило это, в основном, вследствие невозможности прогнозирования затрат на текущий и капитальный ремонт общественных зданий, которое обусловлено сокращением большого количества инженерно-технических работников. Рекомендуемая нормативными документами система технического обслуживания и ремонта общественных зданий в подавляющем большинстве случаев фактически не принималась во внимание, по-
скольку она требует значительных финансовых затрат на содержание штата инженерно-технических работников высокой квалификации.
Одной из задач реализуемых в настоящее время национальных проектов «Образование» и «Здравоохранение» является проведение капитального и текущего ремонта соответствующих учреждений - общественных зданий. При разработке этих программ, как правило, не проводится детального анализа обоснованности расходования средств на ремонт, подлежащие ремонту здания зачастую не имеют даже технических паспортов.
В то же время своевременная, полная и достоверная информация о фактическом количестве, местоположении и состоянии используемых общественных зданий в сочетании с продуманным алгоритмом использования ее для формирования планов ремонтно-строительных работ и, соответственно, ремонтного фонда является источником значительной экономии денежных ресурсов за счет сокращения издержек на преждевременный и неэффективный ремонт или, наоборот, удорожания ремонта при упущенной возможности его своевременного проведения.
Актуальность выбранной темы исследования подтверждается также тем, что Госстрой СССР, при разработке Ведомственных строительных норм поставил проблему ремонта общественных зданий на второе место после жилищного фонда, о чем можно судить по последовательности разработки данных документов. При этом ставилась задача описания разнородных конструктивных элементов по единой унифицированной схеме, что, по мнению автора исследования, привело разработчиков норм в тупик, поскольку элементы здания не делились на сменяемые и несменяемые.
Оценка физического износа и разработка планов проведения ремонтно-строительных работ несменяемых элементов - задача достаточно сложная и не поддающаяся моделированию и оптимизации с точки зрения организационных структур и производственных процессов. В то же время большая часть средств, расходуемых на организацию и проведение текущих ремонтов, направляется на восстановление сменяемых элементов. Поэтому автор считает
необходимым исследовать проблему разработки методов и средств мониторинга состояния сменяемых элементов с применением средств информатизации и компьютеризации производственных процессов (создания баз данных и информационных систем), прогнозирования их состояния и моделирования организационного механизма осуществления ремонтно-строительных работ с учетом состояния несменяемых элементов.
По мнению автора исследования, совпадающему с основными положениями нормативной документации по организации мониторинга состояния зданий и проведения ремонтно-строительных работ, минимальной структурной единицей здания с точки зрения описания состояния сменяемых элементов является помещение, так как особенностью сменяемых элементов является их принадлежность не зданию в целом, а его функциональным элементам (помещениям). Поэтому базовым методическим допущением данного исследования является группировка несменяемых элементов здания по функциональным помещениям.
Таким образом, разработка организационного механизма планирования ремонтно-строительных работ функциональных помещений с использованием новых информационных технологий является актуальной и своевременной. Именно НИТ дают возможность оперативного анализа состояния помещений, его прогноза и планирования ремонтно-строительных работ.
Степень разработанности проблемы. Разработка методов и средств мониторинга состояния сменяемых элементов зданий, прогнозирования их состояния и моделирования организационного механизма осуществления ремонтно-строительных работ с учетом состояния несменяемых элементов на основе широкого использования новых информационных технологий является достаточно новой и малоизученной областью исследований. Опыт организации мониторинга состояния основных средств в настоящее время накоплен, в основном, по активной части основных производственных фондов и базируется на зарубежном опыте. Особенностью применяемого в настоящее время подхода, ввиду специфики и направленности на активную часть ОПФ,
является его ориентация на вероятность отказа оборудования, однако основным положением организации эксплуатации зданий является обеспечение безопасности людей, и обеспечение выполнения определенных функций. Оценка состояния пассивной части основных производственных фондов в настоящее время производится по методикам, не предусматривающим ведение мониторинга, и используется в первую очередь для оценки их стоимости. Отдельные вопросы, посвященные научным подходам к разработке исследуемого организационного механизма, нашли своё отражение в работах таких российских учёных, как А.А. Сазонов, СВ. Горбунов, П.Е. Брунов, О.Г. Гордеева и некоторых других. В разработку теоретических основ надежности эксплуатируемых зданий и инженерных систем с 1960-х гг. наибольший вклад внесли работы Б.М.Колотилкина, Г.А.Порывая, А.Г.Ройтмана, В.А.Рогонского, А.И.Кострица, Н.Г.Смоленской, Г.Т.Попова, Л.Я.Бурака и др. Весомый вклад в разработку экономико-математических моделей рынка воспроизводства жилья внесли специалисты ЦЭМИ РАН Н.Е. Егорова, А.Н. Кириллова, Е.Ю. Фаерман и другие.
Вместе с тем, следует отметить, что указанные авторы затрагивают лишь отдельные вопросы оценки состояния элементов зданий и планирования ремонтно-строительных работ, не ставя перед собой задачи разработки целостной системы организации мониторинга, прогнозирования и моделирования. Практически не предпринимались попытки создания целостных систем мониторинга состояния элементов зданий и оптимизации основных параметров планирования ремонтов на основе накопленных данных, полученных в результате применения методов и средств информатизации и компьютеризации мониторинга, его документального обеспечения на всех стадиях. Кроме того, отсутствует единая экономико-организационная модель, позволяющая унифицировать подходы к организации мониторинга состояния и планирования ремонтно-строительных работ с учётом особенностей функциональных помещений.
За рубежом известны исследования Ф.В. Росса, Р. Брахмана, Я.Седлачека, И. Кери по изучению физического и морального износа и их взаимодействия. Однако исследования, выполненные с использованием опыта развитых стран, не могут быть в полной мере применены к современным российским условиям, в основном по причине принципиально иного подхода к организации строительства и эксплуатации зданий и особенностей менталитета граждан РФ.
Цели и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является разработка и совершенствование научных, методических и системотехнических принципов организации мониторинга и прогнозирования состояния функциональных помещений и планирования ремонтно-строительных работ на основе моделирования и оптимизации организационных структур и производственных процессов. Поставленная цель определила необходимость решения следующих задач:
анализ и сравнительная характеристика подходов к организации мониторинга состояния функциональных помещений общественных зданий;
исследование отечественного и зарубежного опыта планирования ремонтно-строительных работ;
выявление основных условий, сдерживающих развитие механизма планирования ремонтно-строительных работ и оценка возможных путей их решения;
исследование и анализ различных организационных, технологических и технических решений сбора и хранения информации о техническом состоянии элементов зданий и проведенных ремонтно-строительных работах на основе широкого использования новых информационных технологий;
создание структуры базы данных для хранения информации об основных технических параметрах зданий и их элементов с учетом динамики их физического износа;
описание принципов работы информационной системы, использующей информацию из базы данных для планирования ремонтно-строительных работ;
разработка методических подходов к прогнозированию технического состояния элементов функциональных помещений на основе данных, полученных в результате мониторинга, с использованием средств информатизации и компьютеризации;
формирование оптимизационных моделей перспективного планирования ремонтно-строительных работ с учетом накопленной динамики физического износа по группам элементов функциональных помещений и капитального ремонта несменяемых элементов зданий. Объектом исследования являются организационные и управленческие
аспекты эксплуатации зданий, а также проблемы создания, эффективного функционирования и совершенствования методов и средств мониторинга и прогнозирования состояния пассивной части основных фондов.
Предметом исследования является организационный процесс эксплуатации сменяемых элементов зданий, выражающийся в мониторинге и прогнозировании физического износа элементов и в планировании ремонтно-строительных работ функциональных помещений.
Теоретическая и методологическая база исследования. Решение поставленных задач осуществлялось с учетом законодательных актов РФ и постановлений Правительства РФ, нормативных, методических и программных документов федеральных, региональных и муниципальных органов управления.
Обоснованность выводов и предложений, полученных в процессе исследования, обусловлена методологией исследования, логической последовательностью выводов и подкрепляющими теоретические выводы практическими расчетами. Особое значение в процессе исследования имело применение новых программных продуктов при автоматизированных расчетах.
Теоретической и методологической базой исследования явились труды отечественных и зарубежных ученых в области оценки, мониторинга и прогнозирования состояния элементов зданий и планирования ремонтно-строительных работ. Исследование проводилось с применением общих методов научного познания: наблюдения, сравнения, оптимизации, анализа и синтеза. Для решения поставленных задач в работе применялись статистические, математические и инструментальные методы. Кроме этого, использовалась статистическая информация, а также результаты исследования динамики состояния помещений, проведённого автором.
В диссертационном исследовании использовались федеральные и региональные законы РФ, Постановления Государственной Думы РФ, справочные, нормативные и прочие материалы.
Теоретические положения, выводы и практические рекомендации, содержащиеся в диссертации, являются результатом самостоятельного исследования.
Научная новизна данного исследования заключается в следующем:
Разработана инфологическая модель системы планирования ремонтно-строительных работ общественных зданий на основе анализа информационных потоков, возникающих в процессе планирования ремонтно-строительных работ, и выявлены основные функции, требующие применения средств информатизации и компьютеризации.
Осуществлена принципиально новая классификация элементов зданий для целей формализации и описания физических характеристик и степени изношенности элементов, с учетом их иерархии.
Предложена система мониторинга состояния элементов здания на основе баз данных с применением карманных персональных компьютеров для обеспечения оперативности и точности вводимых данных.
Сформированы методические подходы к определению размера ремонтного фонда на основе стоимостной оценки физического износа, в отли-
чиє от существующей методики оценки стоимости ремонтно-строительных работ, основанной на сметной стоимости.
Обосновано применение методов статистической экстраполяции для прогнозирования значений физического износа по группам элементов на основе информации, содержащейся в базе данных.
Разработана экономико-математическая модель перспективного планирования ремонтно-строительных работ, отличающаяся применением стоимостной оценки сменяемых элементов функциональных помещений и вариантностью ремонтных программ.
Практическая значимость диссертационной работы заключается в том, что разработанный организационный механизм планирования ремонтно-строительных работ функциональных помещений с использованием новых информационных технологий для мониторинга, экспресс-оценки состояния элементов и стоимости ремонтно-строительных работ, а также для перспективного планирования посредством разработанных экономико-математических моделей выводит систему планирования ремонтно-строительных работ на качественно новый уровень, что позволит существенно повысить эффективность функционирования зданий и уменьшить затраты на их эксплуатацию.
Положения и рекомендации, разработанные автором в настоящей диссертационной работе, могут быть использованы в качестве учебно-методических материалов студентами технических и экономических специальностей ВУЗов.
Апробация результатов исследования. Результаты исследования и методические рекомендации по организации механизма планирования ремонтно-строительных работ функциональных помещений с использованием новых информационных технологий использованы Ивановским предприятием ООО «ТДЛ Энерго» для формирования ремонтного фонда по административному корпусу котельной, а также в учебном процессе Ивановского государственного архитектурно-строительного университета при планировании ре-
монтно-строительных работ по учебному корпусу №3. Основные результаты диссертационной работы обсуждались и получили положительную оценку на IX, X, XI, XII Международных научно-технических конференциях "Информационная среда вуза" в 2002-2005 гг., Четвертом, Шестом и Седьмом всероссийских симпозиумах «Стратегическое планирование и развитие предприятий» ЦЭМИ РАН в 2003,2005 и 2006 гг.
Публикации. По теме исследования опубликовано 9 работ, отражающих основное содержание диссертационной работы, общим объёмом 2,387 п.л., в том числе авторских 1,817 п.л.
Состав и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, трёх глав, выводов и предложений. Работа содержит 137 страниц основного текста, 3 приложения, 32 таблицы, 11 рисунков, 36 формул.
Анализ организационных аспектов системы планирования ремонтно-строительных работ
Система планирования ремонтно-строительных работ по своим функциям аналогична системе технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Основным отличием является ее ориентация на достижение экономичности и целесообразности проведения ремонтно-строительных работ функциональных помещений общественных зданий. В связи с этим указанная система не регламентирует проведение технического обслуживания и реконструкции зданий. Однако система ТОиР является отправной точкой данного исследования как первая целостная система эксплуатации зданий.
В данном разделе производится анализ существующих нормативно-правовых актов, обязательных или рекомендованных к применению в системе (ТОиР), а также анализируется существующий алгоритм функционирования системы ТОиР.
Основным документом, регламентирующим проведение ремонтно-строительных работ в зданиях социально-культурного назначения, являются Ведомственные строительные нормы ВСН 58-88 (р) [50].
В развитие ВСН должны были быть разработаны четкие инструкции по текущему обслуживанию и ремонту для различных министерств и ведомств, однако, в связи с реформированием системы управления государствами СНГ и дефицитом средств, работы по регламентации системы ТОиР были приостановлены.
С целью применения ВСН 58-88 (р) на практике были разработаны и утверждены соответствующими приказами министерств следующие руководства: Руководство по техническому обслуживанию, текущему и капитальному ремонту зданий и объектов Министерства обороны Российской Федерации [67]. Руководство по техническому обслуживанию, текущему ремонту зданий и сооружений судов и системы Судебного департамента при Верховном Суде Российской Федерации [35].
Кроме этого, существует достаточно много документов, регламентирующих проведение технического обслуживания и ремонта жилых зданий, однако для целей настоящего исследования данные документы мало применимы, поскольку они в основном регламентируют порядок финансирования ремонта жилых домов и порядок определения нормативов затрат на ремонт жилых зданий. Причем нормативы затрат разрабатываются отдельно для технического обслуживания и отдельно для ремонта только общих конструкций жилого дома, а не всего здания.
В соответствии с задачами исследования осуществлен анализ системы ТОиР, предлагаемой нормативными документами, и использующейся в большинстве государственных учреждений РФ.
Система технического обслуживания, ремонта и реконструкции зданий представляет собой комплекс взаимосвязанных организационных и технических мероприятий направленных на обеспечение сохранности зданий и объектов. Эта система должна включать материальные, трудовые и финансовые ресурсы, а также необходимую нормативную и техническую документацию.
Система технического обслуживания, ремонта и реконструкции должна обеспечивать нормальное функционирование зданий в течение всего периода их использования по назначению. Сроки проведения ремонта зданий или их элементов должны определяться на основе оценки их технического состояния. При планировании ремонтно-строительных работ периодичность их проведения может приниматься в соответствии с рекомендуемыми. Техническое обслуживание должно проводиться постоянно в течение всего периода эксплуатации.
В ВСН 58-88 (р) под техническим обслуживанием здания понимается комплекс работ по поддержанию исправного состояния элементов здания и заданных параметров, а также режимов работы его технических устройств. В состав работ по техническому обслуживанию входят осмотр сооружений, оценка их состояния и одновременно наладка систем, устранение незначительных повреждений, т.е. обеспечение нормального использования их по назначению.
Здания и сооружения в ходе эксплуатации должны находиться под систематическим наблюдением инженерно-технических работников, ответственных за их сохранность. Лицо, ответственное за эксплуатацию сооружения, систематически наблюдает за его состоянием в соответствии с инструкцией, которая должна быть разработана на основе ВСН 58-88 (р) для конкретных зданий на балансе организации. В частности, следит за отводом атмосферных и талых вод от здания, сохранением водостоков и планировки земли вблизи него, за состоянием кровли, вертикальностью и горизонтальностью конструкций, за целостностью сварных швов металлических конструкций, стыков панелей, герметичностью окон и дверей; не допускает перегрузки конструкций, пролива воды и других жидкостей, складирования материалов возле стен и т.п. Выявленные недостатки должны быть немедленно устранены, а о необходимости ремонтных работ сделана запись в журнале технического состояния.
Разработка механизма планирования ремонтных работ с применениєм НИТ
Эффективность выполнения функций, реализованных в рамках системы технического обслуживания и ремонта зданий и их элементов, может быть существенно повышена применением новых информационных технологий. В п. 1.3 диссертационного исследования определены пути повышения эффективности выполнения функций системы ТОиР.
Основными направлениями повышения эффективности выполнения функций системы ТОиР с использованием НИТ являются: применение баз данных для хранения информации о физических характеристиках элементов зданий и об их состоянии; применение карманных персональных компьютеров (КПК) при проведении осмотров; использование автоматизированного рабочего места (АРМ) для обеспечения инженера по эксплуатации всей необходимой для планирования и осуществления ремонтных работ информацией; расширение полномочий инженера по эксплуатации, делегирование ему полномочий принятия решения о привлечении специализированных организаций с согласованием только с руководителем предприятия; использование новых методов оценки стоимости работ по текущему ремонту и техническому обслуживанию; применение многовариантных экономико-математических моделей для разработки оптимальных долгосрочных планов проведения ремонтных работ.
Основой системы ТОиР, по мнению автора исследования, должна быть база данных технического состояния зданий и их элементов. База данных элементов зданий и их состояния должна иметь следующие возможности: ведение реестра зданий с разбивкой их на элементы в соответст вии с необходимым количеством уровней иерархии с указанием всех не обходимых атрибутов каждого элемента (физические параметры, срок ввода в эксплуатацию, восстановительная стоимость, фотография и т.п.); У ведение реестра записей о техническом состоянии элементов нижнего уровня иерархии в виде оценки физического износа; У ведение реестра записей о проведении технического обслуживания, текущего и капитального ремонта элементов здания с указанием состояния элементов здания после ремонта; возможность сбора информации при помощи КПК.
Созданная база данных позволит получить следующие преимущества: доступ к информации для всех структурных подразделений организации в режиме реального времени; возможность классификации и унификации элементов зданий для последующего использования накопленных данных о состоянии для прогнозов; интеграция полученной базы данных в систему управления предприятием (организацией); использование электронного технического паспорта здания для разработки программы обследования без проблемы «неучтенных» элементов; возможность применения новых средств, упрощающих ввод данных (КПК, считыватель штрих-кодов, беспроводные сети и т.п.), существенно повышающие эффективность труда; возможность сочетания осмотров здания с инвентаризацией.
Недостатком применения баз данных для хранения информации о тех ническом состоянии зданий и их элементов является высокая стоимость ра бот по разработке стабильно работающего программного обеспечения, вве дения базовой информации и обучению персонала.
Для наиболее оперативного и достоверного обновления информации в базе данных предлагается использование КПК с клиентской частью системы управления базой данных. Наилучший результат может быть достигнут в случае постоянного соединения КПК с сервером в результате использования беспроводных сетей или GPRS-соединения. В этом случае оператор, осуществляющий осмотр здания, имеет доступ ко всей информации об исследуемом объекте. Возможен также вариант синхронизации результатов обследования в конце рабочего дня, однако использование этого варианта предполагает составление дневной программы обследования и загрузки программы обследования на КПК в начале рабочего для и выгрузки результатов обследования в конце рабочего дня, что делает этот вариант мало применимым при наличии физически удаленных объектов исследования.
Основными преимуществами применения карманных компьютеров в осмотрах зданий являются: существенное снижение затрат при выполнении сбора данных во время оценки состояния; повышение точности результатов; уменьшение времени сбора данных и получения оперативных результатов в процессе сбора; исключение проблемы «неучтенных элементов»; возможность сочетания осмотра здания с инвентаризацией.
Недостатком применения карманных компьютеров является увеличе ние стоимости проведения осмотров. Однако, по мнению автора исследова ния, экономический эффект от применения КПК и получения в результате существенно более точных результатов превысит затраты на реализацию предлагаемой технологии при достаточно большом количестве зданий на ба лансе предприятия.
Классификация элементов зданий для их формализованного описания
В настоящее время существует два основных подхода к классификации элементов здания: традиционный подход, который предусматривает разбивку здания на несущие и ограждающие конструкции и прочие элементы [56]; подход, применяемый МГСУ с 1995 г., при котором здание разбивается на сменяемые и несменяемые в результате капитального ремонта элементы [8]. К первой группе относятся те элементы здания, срок службы которых меньше срока службы здания (инженерные системы, окна, двери, кровля и т.д.). Ко второй - срок службы которых определяет срок службы всего здания в целом (несущие стены, фундамент, перекрытия).
По мнению автора исследования, для целей осуществления мониторинга состояния элементов здания целесообразно разделять все элементы на сменяемые и несменяемые, поскольку для этих групп элементов применяются разные методы оценки физического износа. Так, в п. 2.2. настоящего исследования показано, что для оценки физического износа несменяемых элементов необходимо применять объективный метод с применением инструментальных неразрушающих методов испытаний конструктивных элементов, а для оценки физического износа сменяемых элементов возможно использование нормативного подхода с использованием укрупненных шкал.
Как правило, оценка физического износа несменяемых элементов проводится в случае необходимости оценки стоимости здания либо при наличии визуально определимых дефектов (трещины, прогибы и т.п.). Учитывая, что оценкой физического износа несменяемых элементов занимаются специализированные организации, для целей данного исследования предлагается ограничиться выявлением визуально определимых дефектов элементов.
На основании вышеизложенного предлагается классификация элементов здания, которая позволит описать все элементы с использованием иерархической базы данных, приведенная в таблице 2.2.1. В основе предлагаемой классификации лежит разделение элементов по уровням иерархии. Наивысший уровень иерархии принят за единицу.
Первый уровень: принципиальное разделение элементов на сменяемые и несменяемые. При этом, по мнению автора исследования, необходимо исходить из допустимого по нормативным документам способа определения фи зического износа зданий. Элементы, физический износ которых можно определить нормативным методом, относятся к сменяемым - это кровля, наружная отделка и функциональные помещения. Элементы, для определения физического износа которых необходимо применение инструментальных методов, относятся к несменяемым - это несущие и ограждающие конструкции.
Второй уровень: выделение принципиально отличных по физическим характеристикам и влиянию на безопасность эксплуатации элементов: несущие конструкции - наиболее важный элемент здания, является первостепенным при планировании работ по текущему и капитальному ремонту; ограждающие конструкции - обеспечивают защиту от воздействия окружающей среды, ремонт производится по предписанию специализированной организации; кровля - обеспечивает защиту от воздействия окружающей среды, неисправность влечет за собой резкое ухудшение физических характеристик здания, исправление протечек входит в работы по тех. обслуживанию здания, текущий ремонт кровли является неотложным; наружная отделка - обеспечивает защиту от воздействия окружающей среды; как правило, текущий ремонт не является неотложным, повреждения влияют не столько на физический, сколько на моральный износ; функциональные помещения - элементы здания, несущие основную его функциональную нагрузку; физический износ элементов помещений носит наиболее предсказуемый характер, а стоимость работ по текущему и капитальному ремонту помещений, как правило, превышает стоимость остальных работ по текущему и капитальному ремонту в несколько раз.
Совершенствование методов прогнозирования состояния элементов здания с учетом динамики нарастания физического износа
При выборе целевой функции следует рассмотреть каждый критерий более подробно.
При использовании в качестве критерия оптимизации минимизации затрат на проведение ремонтных работ будет получено такое решение, при котором средства будут расходоваться наиболее эффективно, при условии обеспечения надежности в соответствии со СНиП (физический износ элементов не более 70%). По мнению автора исследования, это наиболее важный критерий, однако, в случае недостатка ресурсов, задача будет противоречивой. Для решения противоречивой задачи необходимо минимизировать количество объектов, не включенных в график ремонтных работ. Количество объектов в данном случае должно учитывать их важность и потенциальную опасность жизнедеятельности людей, и состояние здания в целом. Другими словами, критерием оптимизации в данном случае будет являться максимальное количество отремонтированных объектов, с учетом их важности и потенциальной опасности при условии ограниченности ресурсов, т.е. максимальной эффективности использования ресурсов.
Необходимо подчеркнуть, что использование в качестве критерия оптимизации максимальной эффективности использования ресурсов оправдано только в случае ограниченности ресурсов и должно быть подкреплено экспертным заключением о безопасности использования неотремонтированных объектов [45].
Критерий надежности для модели планирования ремонтных работ неприменим по причине необходимости обеспечения надежности с существенным запасом. Данный критерий задается в качестве ограничения на максимальный физический износ не более 70%.
Исходные данные для моделей - стоимости ремонтных работ помещений по вариантам на каждый период времени [60] возможно получить из базы данных состояния помещений с использованием моделей прогнозирования состояния элементов, изложенных в п. 3.2. и методических подходов, изложенных в п. 3.1. для определения стоимости ремонтных работ на основании прогнозов состояния сменяемых элементов.
Предлагается использование следующих ограничений [45, 61]:
У по безопасности - ремонт производится при достижении хотя бы одним элементом помещения физического износа более 70%; по целостности элементов третьего уровня - при проведении ремонтных работ производится устранение физического износа всех элементов помещения, наружной отделки, кровли; по взаимосвязи помещений - в план ремонтных работ необходимо включать помещения, оказывающие влияние на включенные в план работ помещения (если ремонтируется хотя бы одна аудитория на этаже, в план ремонта в этом же периоде должен быть включен ремонт коридоров, лестниц и санузлов); по взаимосвязи видов ремонта - в случае проведения капитального ремонта несменяемого элемента, в его стоимость, как правило, закладывается и ремонт прилегающих помещений, следовательно, из ремонтной программы прилегающие помещения должны быть исключены; по взаимосвязи и первоочередности ремонта инженерных систем - водоснабжения, отопления, сигнализации и т.д. - в случае включения помещения в план работ необходимо убедиться в достаточном запасе надежности инженерных систем; по периодичности ремонтов - в течение планового периода (3 года) каждое помещение может быть отремонтировано не более 1 раза; по продолжительности ремонтного периода - продолжительность ремонтных работ (в т.ч. работ по тех. обслуживанию и капитальному ремонту несменяемых элементов) не должна превышать 2 месяцев в год (период перерыва в учебном процессе); это ограничения балансового типа, они необходимы для оценки возможности проведения работ собственными силами или оценки необходимых производственных мощностей организаций-подрядчиков; по финансовым ресурсам - стоимость ремонтных работ в течение года не должна превышать ремонтного фонда (лимита бюджетных ассигнований и внебюджетных источников финансирования ремонтных работ); условие достижения гарантированного качества ремонта - вводится для обеспечения устранения морального износа зданий. Качество ремонта по оцениваемым элементам зданий не должно быть менее заданного.
