Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ проблемы переустройства городских территорий по зарубежным и отечественным публикациям 15
1.1. Анализ структуры строительного переустройства 15
1.2. Система «человек-техника-среда (ЧТС)» как модель переустройства городских территорий 26
1.3. Методы прогнозирования техногенного воздействия процессов и результатов строительного переустройства 34
1.4. Выводы по главе 1 40
2. Надежность - важное свойство строительного переустройства 42
2.1. Организационно-технологическая надежность переустройства 42
2.2. Новые современные аспекты ОТН строительного переустройства 50
2.3. Причины, способствующие повышению конкурентоспособности проектов строительного переустройства объектов 56
2.4.Выводыпо главе2 60
3. Проблема приоритетности компонентов системы ЧТС как модели строительного переустройства объектов 63
3.1. Инфографическое моделирование строительного переустройства в зависимости от приоритетности компонентов системы ЧТС 63
3.2. Стационарная среда обитания жилища в системе ЧТС 67
3.3. Конкурентоспособность организационно-технологических решений строительного переустройства по отдельным компонентам системы ЧТС 73
3.4. Выводы по главе 3 81
4. Инженерная диагностика (ИД) компонентов системы ЧТС и, в частности - стационарной среды обитания жилища 84
4.1. Теоретические основы ИД в стационарной среде жилища . 84
4.2. Исследованные методы ИД в стационарной среде жилища . 92
4.3. Методика и технология ИД в стационарной среде переустраиваемого здания 100
4.4. Выводы по главе 4 105
5. Исследование зависимости воздействия техногенных факторов и изменения функционирования человека в системе ЧТС при субъект- объектном подходе 106
5.1. Анализ режимов трудовой деятельности при техногенном воздействии на организацию строительного переустройства объектов 106
5.2. Принцип приемлемого риска при выявлении количественных и качественных признаков сферы безопасного функционирования человека в системе ЧТС ПО
5.3. Математическое моделирование ресурса элемента трудовой деятельности 114
5.4. Критерии безопасности элемента трудовой деятельности 117
5.5. Выводы по главе 5 119
6. Разработка математических моделей зависимостей воздействия техногенных факторов и изменения функционирования человека в системе ЧТС при субъект-объектном подходе 121
6.1. Моделирование техногенного воздействия окружающей среды на элемент трудовой деятельности 121
6.2. Исследование модели техногенного воздействия окружающей среды в системе ЧТС при переустройстве объектов 128
6.3. Алгоритм расчета организационно-технологического режима элемента трудовой деятельности 145
6.4. Математическое моделирование неравномерного техногенного воздействия окружающей среды на изменение ресурса элемента трудовой деятельности 150
6.5. Выводы по главе 6 153
7. Применение результатов диссертационного исследования в практике формирования конкурентоспособных организационно-технологических решений строительного переустройства объектов 157
7.1. Методика получения параметров распределения вероятностей ресурса элементов трудовой деятельности как представителей статистического ансамбля 157
7.2. Алгоритм расчета организационно-технологического режима системы элементов трудовой деятельности 159
7.3. Диагностика стационарной среды обитания переустраиваемых и переустроенных строительных объектов в процессе определения органиционно-технологической надежности системы ЧТС 162
7.4. Исследование свойств вторичных строительных материалов, используемых в строительном переустройстве жилища 169
7.5. Диагностика влияния вторичных строительных материалов на человека в системе ЧТС 179
7.6. Обоснование эффективности использования строительных отходов в качестве компонента вторичных строительных материалов при переустройстве объектов 182
7.7. Выводы по главе 7 188
Общие выводы 194
Использованная литература 199
Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в следующих работах автора 215
Приложения 222
- Система «человек-техника-среда (ЧТС)» как модель переустройства городских территорий
- Новые современные аспекты ОТН строительного переустройства
- Стационарная среда обитания жилища в системе ЧТС
- Исследованные методы ИД в стационарной среде жилища
Введение к работе
Актуальность.
Переустройство (устройство чего-нибудь заново, по иному плану, на новых основаниях) является основной тенденцией всех отраслей хозяйствования современной России, в том числе - строительства.
Строительное переустройство (Лапшин Е.И., 1982; Семечкин А.Е., 1998 и др.), как многоаспектная проблема селитебных городских территорий более тридцати лет комплексно охватывает процессы ремонта, реконструкции, реставрации, восстановления, реабилитации, модернизации, сноса, ликвидации, разборки и утилизации морально и физически изношенных зданий, достройки, надстройки, передвижки незавершенных или ранее законсервированных объектов и т.д.
Проблема строительного переустройства исследована в трудах многочисленных зарубежных (Barreneche R., Costantino М., Hopkins М, Galato-witsch S., Luch P., Meier P., Motssoni-Kresli D .M., Pellecuer С ., Wilson A., Wenstminster L. и др.) и отечественных (Большаков В.А., Вейкум И.И., Васьков СМ., Ганиев К.Б., Гельцер Ю.Г., Гинзбург А.В., Глазков М.Н., Голубева Н.Н., Гусаков А.А., Денисов ГА., Кузнецов СВ., Лапшин Е.И., Мохов А.И., Никифоров СИ., Овчинников С.Г, Сардарян СР., Семечкин А.Е., Талалай А.Л., Чулков В.О., Шрейбер К.А. и др.) ученых.
Каждый из них, в соответствии с потребностями изменяющейся практики строительства или возникающими новыми условиями хозяйствования, расширял и совершенствовал разные аспекты пространства строительного переустройства (Чулков В.О., 1996): со сносом физически и морально устаревшего жилья; с возведением современных многоэтажных «интеллектуальных» зданий или «умных домов» (Smart Home) повышенной комфортности обитания; с увеличением плотности населения на переустраиваемой
территории; с изменением целевого назначения, формы собственности и правового статуса территории и т.д.).
Пространство переустройства моделируют функциональной системой «человек-техника-среда (ЧТС)» (Чулков В.О., 1996; Мастуров ИЛ., 1999; Смирнов П.Н., 2002; Бурьянов П.Д., 2003; Голубева Н.Н., 2004 и др.), для которой основной характеристикой связности ее компонентов является афферентация (Анохин П.К., 1935) или воздействие: антропотехническое, техногенное или природное.
Компоненты системы ЧТС (человек, техника, среда) достаточно изучены применительно к частным задачам нормирования и контроля рациональности процессов их функционирования. Многие публикации по этой проблеме представляют практический и научный интерес, однако, они не объединены общей идеей оптимизации пространства строительного переустройства по заранее выбранному критерию.
Пространство переустройства комплексно характеризует динамику изменения и инфраструктуру трудового, материально-технического, инновационного, инвестиционного, правового и других обеспечений системы ЧТС, как модели переустройства во времени и пространстве, и позволяет выделять в качестве приоритетов ее функционирования:
компоненты (например, человека, ради удовлетворения потребностей и обеспечения комфорта обитания которого выполняют переустройство; в зависимости от постановки частной задачи выбора контингента людей, для которых производят переустройство, это могут быть: постоянно проживающее население территории или периодически находящие на ней работники, в их числе -осуществляющие переустройство строители);
афферентации (например, техногенное воздействие процессов строительства при переустройстве, антропотехнические или природные воздействия);
свойства (например, для современных рыночных условий хозяйствования - конкурентоспособность предлагаемых организационно-технологических решений строительного переустройства территории и расположенных на ней зданий и инженерных сооружений, оцениваемая по возможности количественно (квалиметрически).
Изложенное определяет актуальность выбранной темы диссертационного исследования.
Цель диссертационного исследования: повышение качества и конкурентоспособности организационно-технологических решений переустройства объектов в условиях техногенных воздействий.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
анализ современного состояния теории и практики переустройства городских территорий (111 Г);
анализ многоаспектной проблемы надежности системы ЧТС как модели ПГТ с акцентом на конкурентоспособность организационно-технологических решений переустройства (ОТРП);
разработка концепции комплексного инновационного подхода к ПГТ как основы стратегического направления обеспечения конкурентоспособности ОТРП;
разработка концепции приоритетного субъект-объектного подхода при моделировании строительного переустройства стационарных сред в системе ЧТС;
разработка технологии количественной (квалиметрической) инженерной приборной диагностики и мониторинга взаимного влияния компонентов системы ЧТС в процессе строительного переустройства;
разработка математических моделей исследования компонентов системы ЧТС в строительном производстве, в частности - трудового элемента;
выбор и исследование современных информационных систем и технологий, обеспечивающих безопасное для человека использование техногенных
отходов в качестве строительных материалов в процессе реализации ОТРП;
разработка методических инструментов формирования и реализации ОТРП;
практическое внедрение разработанных организационно - технологических инноваций строительного переустройства.
Объект исследования: технология и организация строительного переустройства городских территорий (111 1) в условиях техногенных воздействий.
Предмет исследования: методы моделирования и обеспечения конкурентоспособных организационно-технологических решений переустройства (ОТРП) в современных условиях строительства
Теоретическая и методологическая база исследования: теория функциональных систем, системотехника строительства, строительная антропотех-ника, экспертные системы, математическое и имитационное моделирование, ин-фография, новые информационные технологии, отечественные и зарубежные прогнозы научно-технического прогресса в строительстве.
Научная новизна работы.
Впервые проведен системотехнический анализ специфических особенностей строительного переустройства стационарной среды обитания (зданий, сооружений, инженерных сетей и других объектов строительства), позволивший моделировать такое переустройство системой ЧТС, выявлять взаимосвязи компонентов этой модели и прогнозировать конкурентоспособность предлагаемых организационно-технологических решений переустройства.
Созданы научно-методологические основы исследования и оценки конкурентоспособности и организационно-антропотехнической надежности проектных решений переустройства стационарной среды зданий и сооружений по критерию комфортности обитания в них человека.
Разработана концепция комплексного инновационного строительного переустройства, предполагающая в первую очередь учет потребности и безопасности жизнедеятельности человека, как компонента системы ЧТС, и обеспечивающая тем самым конкурентоспособность организационно-технологических
решений (субъект-объектный подход при моделировании строительного переустройства стационарных сред в системе ЧТС).
Применительно к разработанной концепции предложена технология ква-лиметрической инженерной приборной диагностики и мониторинга взаимного влияния компонентов системы ЧТС (в частности - используемых строительных материалов на человека по критерию комфортности обитания). Для этой цели адаптированы разработанные в лаборатории «Информационные технологии, экономика и безопасность жизнедеятельности» ЦНИИОМТП (Чулков В.О., Вейкум И.И., Голубева Н.Н., Кузнецов СВ., Мастуров И.Я. и др.; 2001-2004гг.) приборные технологии антропотехнической диагностики и монитори-нгана с последующей компьютерной обработкой и визуализацией результатов.
Методологически предложенная технология носит двоякий характер, позволяя не только количественно оценивать текущий уровень комфортности обитания конкретного человека в конкретной стационарной среде жилища, но и определять место исследуемой системы ЧТС в ряду функционально ей подобных, оценивать потенциальные возможности и стратегию улучшения качественных характеристик системы ЧТС (в первую очередь - уровня комфортности обитания человека), прогнозировать и обосновывать возникновение новых модификаций системы ЧТС с заданными свойствами.
В рамках концепции субъект-объектного подхода к моделированию строительного переустройства как системы ЧТС сформировано представление о существовании зависимости между величиной воздействия какого-либо патогенного фактора (техногенного или природного) на человека (понимаемого как «трудовой элемент» строительного производства) и эффектом от такого воздействия, наблюдаемого как изменение функций «трудового элемента».
Такие изменения фиксируют на уровнях: физиологии человека; структуры его деятельности; взаимодействия со стационарной средой обитания.
Воздействия могут быть направлены непосредственно на человека или на изменение среды его обитания.
Предложен принцип приемлемого риска, позволяющий выявить количественные и качественные признаки сферы безопасности функционирования трудового элемента. На этом пути может быть реализован канал информационной взаимосвязи между субъект-объектным и объект-субъектным (или «нормировочным») подходами к исследованию систем ЧТС.
Осуществлено математическое моделирование техногенного воздействия окружающей среды и техники на человека с расчетом организационно-технологического режима его трудовой деятельности и прогнозом неравномерности техногенного воздействия на него, как на представителя статистического ансамбля.
Совокупность названных выше результатов диссертационного исследования позволила сформировать методологию исследования, диагностики и применения техногенных отходов в качестве составной части вновь производимых и применяемых при переустройстве строительных материалов, что до сих пор является не решенной крупной государственной проблемой.
Учет при этом влияния воздействия таких материалов на человека по критерию фганизационно-аьпропотехнической надежности позволяет повысить конкурентоспособность организационно-технологических решений переустройства в условиях рыночной экономики.
На зашиту выносятся:
результаты системотехнического анализа специфических особенностей строительного переустройства стационарной среды обитания (зданий, сооружений, инженерных сетей и других объектов строительства), обосновывающие возможность моделировать такое переустройство системой ЧТС;
концепция комплексного инновационного строительного переустройства, учитывающая потребности и безопасность жизнедеятельности человека (приоритетного компонента системы ЧТС), и обеспечивающая конкурентоспособность организационно-технологических решений на основе субъект-объектного подхода при моделировании строительного переустройства стационарных сред в системе ЧТС;
технология квалиметрической инженерной приборной диагностики и
мониторинга влияния используемых строительных материалов на конкретного человека в конкретной стационарной среде жилища по критерию комфортности обитания методами электроакупунктурной диагностики и биорезонансного тестирования;
математические модели зависимости между величиной техногенного воздействия на человека (понимаемого как «трудовой элемент» строительного производства) и эффектом от такого воздействия, наблюдаемого как изменение функций «трудового элемента» с расчетом организационно-технологического режима его трудовой деятельности и прогнозом неравномерности техногенного воздействия на него, как на представителя статистического ансамбля;
методология исследования, диагностики и применения техногенных отходов в качестве составной части вновь производимых и применяемых при переустройстве строительных материалов с учетом влияния воздействия таких материалов на человека по критерию организационно-антропотехнической надежности.
Практическая значимость результатов исследования подтверждена:
результативной научно-практической деятельностью соискателя в выбранном направлении инженерно-строительной проблематики на протяжении длительного периода (1979-2004гт.), за который под руководством и при непосредственном участии автора выполнено более 50 научно-исследовательских работ по отраслевым и региональным программам переустройства объектов гражданского и промышленного строительства;
успешной защитой в 1982г. кандидатской диссертации «Исследование эффективности использования в тяжелых бетонах тонкомолотого шлака и пластификатора», научно-практическое значение результатов которой подтверждено двумя авторскими свидетельствами (1985-89гг.) и дипломами ВДНХ и ВВЦ (1990-2002гг.);
практическим внедрением результатов выполненных НИР и ОКР на Ростокинском заводе ЖБК ДСК-1 Главмосстроя, на заводе КПД треста Самаркандградо-строй, во ВНИИжелезобетона Госстроя СССР, на Тульском заводе крупных деталей ТСО «Туластроя», на ЗЖБИиК ТСО « Череповецметашіургхимстроя>>, в Глав-
приокскстрое Минсевзапстроя СССР и в ряде других организаций, что подтверждено актами и справками о внедрении результатов начиная с 1982г.;
использованием результатов докторского диссертационного исследования организациями (Центр по проектированию и строительству жилых и общественных зданий «ПОЛИКВАРТ», Инновационная производственно-коммерческая фирма «Тропос» и др.), выполняющими в настоящее время функции заказчиков-застройщиков в пМосква, в Московской и Тюменской областях и переустроившими за последние 10 лет более 548 тысяч квадратных метров гражданских зданий и сооружений;
педагогической деятельностью на протяжении 20 лет, за которые соискатель воспитал не одно поколение инженеров-строителей, передав им свой научно-методический подход и знания в области строительного переустройства и повторного использования техногенных отходов в строительных материалах.
Достоверность научных положений, рекомендаций и выводов. предложенных в работе, достигнута за счет:
формирования репрезентативной выборки статистических данных по организационно-технологическим параметрам строительного переустройства объектов, где были внедрены результаты диссертационной работы;
сопоставления практических и теоретических результатов с их оценкой по критериям Фишера и Колмогорова;
всесторонних исследований строительного переустройства, выполненных с применением современных методов и технических средств;
практических результатов внедрения теоретических положений.
Апробация работы:
Основные результаты исследований периодически докладывались и получили одобрение на Международных и Российских конференциях, симпозиумах и выставках:
на Академических чтениях РААСН «Современные проблемы строительного материаловедения» в Воронежской государственной архитектурно-строительной академии (Воронеж, 1999);
на научно-технической конференции «Архитектура и строительство» (Томск, 1999);
на Международной конференции «Ресурсы и энергосбережение в реконструкции и новом строительстве» (Новосибирск, 1999);
на Всероссийской научно-практической конференции «Ресурсоэнергосбере-гаюшие проекты и технологии» (Москва, 2001);
на секции «Строительство» РИА (Москва, 2001);
на Юбилейной научно-технической конференции МИКХиС (Москва, 2001);
на Международной научно-практической конференции «Рациональные энергосберегающие конструкции, здания и сооружения в строительстве и коммунальном строительстве (Белгород, 2002);
на Ученом совете Спецфака САПР МГСУ (Москва, 2002);
на Пятой Международной выставке «Ведомственные и корпоративные сети связи» (МоскваД002);
на Ученом совете ЦНИИОМТП (Москва, 2002-2003);
на Московском городском семинаре « Комплексная обработка документации и данных» секции «Системотехника строительства» Научного Совета по кибернетике РАН (Москва, 2003);
на Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы градостроительства и жилищно-коммунального комплекса» (Москва, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 50 печатных работ, в том числе 6 книг и монографий, а также 10 статей в центральных журналах из списка рекомендованных ВАК РФ. Общий объем публикаций, принадлежащих лично соискателю, составил 33,2 пл.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, семи глав, основных выводов, списка литературы (178 отечественных и зарубежных публикаций), и приложений; содержит 199 страниц основного текста, 37 рисунков и 6 таблиц.
# # # Автор выражает благодарность научному консультанту, доктору технических наук профессору Чулкову В.О. за методологическую помощь при выполнении диссертационного исследования с использованием научных направлений инфографии и организационно - антропотехнической надежности строительства, основанных В.О. Чулковым и его учениками.
Система «человек-техника-среда (ЧТС)» как модель переустройства городских территорий
Между АК и МКу устанавливается двухсторонняя взаимосвязь, тогда как на результат функционирования системы (РФС, см. рис.5) осуществляется только одностороннее воздействие (регуляция). Выделенный на модели (рис.5) контур системы «человек-техника-среда» является специфическим объектом исследования строительной антропотехники.
Важным свойством функциональной системы ЧТС является обратная афферентация (по П.К.Анохину [8, 9, 10 и др.]) или обратная связь (по Н.Винеру [17]). Изменение результата функциональной системы (обозначенное как «РФС» на рис.5) выявляют путем его инфографического моделирования (наглядного отображения результата), мониторинга (постоянного или периодического наблюдения и приборной инженерной диагностики) и анализа состояния полезного приспособительного результата, о соответствии текущего состояния которого обратная афферентация (обратная связь) немедленно оповещает функциональную систему. Под влиянием такого сигнала в функциональную систему ЧТС избирательно и целенаправленно вовлекают механизмы и технологии, обеспечивающие восстановление состояния организма человека или штатного протекания его социально-трудовой деятельности.
Роль обратной афферентации в функционировании систем ЧТС, а также их основные свойства стимулируют применительно к таким системам, как объектам исследования, использование интерактивных режимов деятельности на основе компьютерных информационных технологий обработки и отображения информации.
Анализ моделирования системы ЧТС в среде зарубежных и отечественных прикладных программ повышения эффективности организации и управления проектами строительного переустройства объектов позволил выявить ряд существенных недостатков:
1. Недостаточно полно и аргументировано моделируют характеристики и взаимосвязи всех трех компонентов системы ЧТС (человека, техники и среды), что наиболее наглядно проявляется при комплексной обработке информации (строительной организационно-технологической, производственной, сметной, экономической и др.) и увязке информационных каналов. Следствием этого на практике становится необходимость выполнения процедуры многократной подготовки, хранения, актуализации и санкционированного доступа к посто янной и нормативно-справочной информации, а также ввода ее в компьютер.
2. Используемые в настоящее время информационные технологии моделирования строительного переустройства как системы ЧТС не в полной мере удовлетворяют потребности российских строительных организаций и предприятий строительной индустрии по составу и содержанию прикладных программных продуктов и их нормативных баз. Практически отсутствуют информационные технологии, позволяющие осуществлять предпроектную подготовку строительного переустройства, что чрезвычайно важно в современных условиях при заключении контрактов. Большинство информационных технологий ориентированы только на потребности одного из участников инвестиционного процесса. Отсутствует интерактивный интерфейс между проектировщиками и строителями, заказчиками и подрядчиками проектов строительного переустройства объектов и т.д.
3. В массе своей информационные технологии календарного планирования, контроля работ и ресурсов при выполнении ИПиП не содержат необходимой сметной и производственной нормативной базы для расчета стоимости, себестоимости, трудоемкости, материалоемкости и других показателей строительного переустройства объектов, не говоря уже о организаци-онно-антропотехнической надежности системы ЧТС [17]. Отдельные зарубежные технологии осуществляют расчет лишь некоторых показателей, базируясь на собственной нормативной базе, отличающейся от отечественной по составу, содержанию и по комплексам технических средств (КТС).
4. Существующие информационные технологии по организационно технологическому и организационно-экономическому обоснованию инвестиционных проектов строительного переустройства объектов не позволяют рассчитывать затраты, необходимые для реализации проекта. Механизм расчета финансовых и ресурсных затрат по их элементам во времени, состав и объем входной информации модели ЧТС как по затратам, так и по результатам являются важнейшими составляющими при расчете технико экономической эффективности строительного переустройства как прикладной проблемы и существенно влияют на алгоритм ее решения.
5. Во многих компьютерных информационных технологиях моделирования строительного переустройства как систем ЧТС недостаточно развит (или совсем отсутствует) интерактивный режим обработки информации, призванный обеспечивать гибкие процедуры согласования при подготовке и поддержке принятия организационно-технологических решений. Жесткие алгоритмы и формулы расчета, тем более «зашитые» в программу на правах «черного ящика» не обеспечивают необходимого результата для пользователей по причине отсутствия прозрачности проводимых расчетов.
Доминирующее положение среди разработчиков таких средств моделирования строительного переустройства объектов как систем ЧТС занимают фирмы США, хотя и английские фирмы достаточно успешно находят потребителей своей продукции, особенно в Европе. Как показал анализ [6 122], по меньшей мере, 30 различных пакетов имеют устойчивый сбыт, что свидетельствует о насыщенности рынка и наличии больших трудностей для отечественных производителей подобных программных продуктов при выходе на международный рынок со своими разработками.
Новые современные аспекты ОТН строительного переустройства
В настоящее время во многих случаях такое отклонение фактических значений параметров системы ЧТС от нормативных фиксируют на неформализованном эмоциональном уровне, а определить точные численные значения величины этих отклонений и динамики их изменения не представляется возможным, так как отсутствуют инженерные средства и методики количественной (квалиметрической) оценки качества протекания процессов строительства и строительного переустройства объектов.
В работах [36 - 40 ] показано, что надежность, как одно из базовых понятий кибернетики, требует уточнения с позиций теории функциональных систем академика П.К.Анохина: термин «надежность» можно применять только к результату деятельности системы ЧТС (то есть к обеспечению безопасности жизнедеятельности и комфортности обитания человека в рамках конкретной разновидности среды обитания: стационарной или мобильной). Сама система ЧТС в определенные моменты ее функционирования может оказаться в той или иной степени ненадежной. Надежность результата функционирования системы ЧТС достигают за счет пластичности, гибкости, переналадки, компенсации и перестройки, то есть характеристик ненадежности системы ЧТС, необходимость использования которых определяют в процессах обследования, диагностики и мониторинга системы ЧТС.
Упомянутая выше организационно-антропотехническая надежность (ОАН), понимаемая как способность системы ЧТС, типичным представителем которой является строительное переустройство, обеспечивать достижение заданного уровня безопасности жизнедеятельности и комфортности обитания человека (потребляющего строительную продукцию, производящего ее и/или участвующего в процессах строительства), в условиях случайных возмущений, присущих строительству как сложной вероятностной системе. Принцип ОАН является логическим продолжением, творческим развитием и дальнейшей конкретизацией принципа организационно -51-технологической надежности (ОТН). Поэтому рассмотрение и исследование ОАН строительства и строительного переустройства, как одного из новых современных направлений ОТН, использующего методологию системотехники строительства, строительной антропотехники и инфографии при формировании функциональных систем в строительстве является актуальным, своевременным и перспективным. Строительная антропотехника, организационно-антропотехническая надежность, диагностика и мониторинг системы ЧТС, как модели строительного переустройства объектов, базируются на интерак-тивно-инфографическом принципе системотехники строительства [52, 136 и др.], предполагающем образное мышление и работу с визуализируемыми и трансформируемыми образами в компьютерных информационных технологиях строительства и строительного переустройства объектов.
Академик Г.С.Поспелов называл «необозримой» алфавитно - цифровую форму представления информации (тексты, таблицы, массивы чисел, кодов и знаков), поскольку она не воспринимается без предварительной интерпретации. Поэтому, пока не были созданы сервисные системы графической поддержки моделирования в строительном проектировании и управлении, исследователи систем ЧТС вынуждены были использовать обобщенные качественные показатели, определяя их численные значения на основе субъективной интерпретации результатов моделирования состояния компонентов системы ЧТС и их взаимных воздействий. Это означало, что при прогнозировании антропотехнических, техногенных и природных воздействий в системе ЧТС, а также при анализе ОТН функционирования этой системы приходилось работать не с прямым информационным «откликом» конкретной системы ЧТС или ее компонента (конкретного человека, технического средства или варианта среды обитания), а с интерпретированным кем-то (шт чем-то в случае автоматизированной интерпретации) вариантом этого «отклика», что совсем не одно и то же.
Сказанное выше лишний раз подчеркивает, что учет наибольшего числа факторов и ограничений в системе ЧТС, минимизация объема исходной информации и трудозатрат на ее подготовку и ввод в компьютерную технологию организации строительства и строительного переустройства объектов, непосредственное участие проектировщиков, заказчиков, руководителей строительного производства и др. в подготовке, принятии и реализации организационно-технологических решений строительного переустройства без интерпретаторов и посредников остаются основными условиями надежного функционирования системы ЧТС при субъект-объектном подходе.
Как было показано в 2.L, в последнее десятилетие, кроме ОАН, получили развитие и другие новые современные аспекты организационно-технологической надежности (ОТН) системы ЧТС: организационно-экономическая и организационно-правовая надежность, организационно-технологическая гибкость и ряд других. Их появление связано с изменением социальной формации в России, переносом акцентов надежности в области экономики и правового поля, акцентируемым требованием обеспечения при функционировании систем ЧТС способности оперативного реагирования на изменения внешних ,по отношению к системе ЧТС, воздействий или взаимных воздействий компонентов системы ЧТС в реальном режиме времени.
Концентрированным выражением соответствия системы ЧТС перечисленным ограничениям является понятие «конкурентоспособность», ставшее в новых условиях хозяйствования одним из важных аспектов организационно-технологической надежности принимаемых решений по строительству и строительному переустройству городских территорий и расположенных на них объектов и инженерных сетей.
Конкурентоспособность как в литературе так и на практике трактуется очень широко, например - как возможность с определенной вероятностью достигать лучших результатов при столкновении, соперничестве, соревновании отдельных людей, групп или организаций. Именно такая широкая трактовка стимулирует в последнее время структуризацию этого понятия, выявление различных совокупностей строго формулируемых критериев или осо -53 бенностей, в соответствии с которыми качественно оценивают и систематизируют конкурентоспособные решения. Критерии в этих совокупностях могут быть разными, но, как свидетельствуют результаты сопоставления таких совокупностей, всегда есть общая инвариантная (присущая всем совокупностям) часть, отображаемая с помощью инфографической диаграммы Вен-на (рис.8).
Стационарная среда обитания жилища в системе ЧТС
Многочисленные среды обитания биологических объектов (людей, животных, птиц, рыб и т.д.) разделяют на природные, природно-антропогенные и техногенные. Две последние формирует человек в процессах своего неосознаваемого воздействия на природную среду или сознательной деятельности по ее изменению и добавлению в нее продуктов своего технического творчества).
Среда обитания (СО) человека - это часть пространства окружающего его мира, в которой он стремится или вынужден существовать, осуществляя определенные виды деятельности. В диссертации использована систематизация СО, предложенная В.О.Чулковым в работах [17, 139 и др.], позволяющая различать среды обитания по ниже перечисленным параметрам. 1.1. Условно неограниченные - среды обитания, границы которых не могут быть единовременно зафиксированы человеком органалептическй, то есть с использованием его зрения, слуха, осязания, обоняния и т.д. Примерами таких СО являются: космос, планета Земля, континент, страна, область, город, район, улица и т.д. Некоторые из условно-неограниченных СО (например, космическое пространство, планета Земля и т.д.) рядовой человек пока может моделировать только в своем индивидуальном виртуальном пространстве сознания (в мыследеятельности) или воспринимать по разнообразным документам (гравюрам, рисункам, картинам, фотографиям, видеозаписям, аудиозаписям и т.д.). Другие условно-неофаниченные СО (континент, страна, область, город, район, улица и т.д.) он, при необходимости, может изучать и субъективно оценивать лично. 1.2. Условно ограниченные - среды обитания, границы которых человек, при его желании, способен субъективно поэтапно сформировать: Этап 1: Человек, перемещаясь в пространстве и времени (ходит по улице, ездит по городу, путешествует по стране или по миру и т.д.) органалептическй (то есть с использованием своих собственных органов чувств: зрения, слуха, осязания, обоняния) фиксирует субъективно воспринимаемые им границы СО в собственной памяти или на внешних, по отношению к этому человеку, носителях (рисунок на бумаге, аудио или видео запись, фотография и т.д.); Этап 2: В определенное время, по одному ему известным побудительным причинам, человек, на основании зафиксированных в собственной памяти и на внешних носителях фрагментарных представлений о границах СО, может сформировать целостный виртуальный (то есть существующий только в его мыследеятельности) образ условно-ограниченной СО и пользоваться этим образом в своей дальнейшей мыследеятельности;
Этап 3: При необходимости перенести этот образ в долговременную внешнюю память (зафиксировать, запомнить) или целесообразности представления этого образа другим людям для обсуждения или совместного использования, человек должен произвести процедуру «отчуждения» образа условно-ограниченной СО, зафиксировав его на внешнем носителе (документе). Именно по такой технологии изначально появились первые субъективные рисунки и карты материков, городов и других наземных объектов. 1.3. Ограниченные - среды обитания, физические границы которых человек может зафиксировать как органалептически, так и с применением инженерно-технических средств натурных наблюдений, экспериментального моделирования и мониторинга. Примерами такой среды обитания являются естественно возникающие (пещеры, гроты, карсты и другие полости) или искусственно формируемые человеком «техногенные» незамкнутые (навесы, террасы, подиумы, площадки, стадионы и др.) и замкнутые пространства (помещение, жилище, офис, транспортное средство и др.). 2. По природным ресурсам и их агрегатному состоянию: 2.1. Идеальные («условно чистые») СО: 2.1.1. Почва (самый наружный слой земной коры); 2.1.2. Вода («надпочвенное» и/или «внутрипочвенное» прочное химическое соединение, имеющее наибольшее из всех жидкостей поверхностное натяжение, способное растворять и связывать подавляющее большинство веществ); 2.1.3. Воздух («надпочвенная» и/или «внутрипочвенная» среда окисления химических элементов, имеющая в своем составе строго регламентированное количество кислорода); 2.1.4. Космос («внеземная» СО).
Границы раздела первых двух идеальных сред принято четко обозначать (поверхность почвы, океана, моря, озера, реки и т.д.). Границы раздела составляющих воздушной СО (атмосферы, стратосферы и др.) и космоса условны и определяются договоренностью. 2.2. Синклитические («смешанные» СО) представляют собой композиции идеальных СО в различных сочетаниях. При этом нередко фрагменты одной идеальной СО организационно функционируют внутри другой идеальной СО (например, линзы воды или воздушные пустоты внутри почвы).
Исследованные методы ИД в стационарной среде жилища
Проблема оценки состояния каждого из компонентов системы ЧТС (или их элементов), а также степени соответствия этого состояния штатному (предусмотренному нормами) приобретает все более важное значение в новых современных условиях разнообразных воздействия на протекание процессов строительного переустройства городских территорий и расположенных на них зданий, сооружений и инженерных объектов (в том числе и техногенных воздействий).
Применительно к компонентам «среда» и «техника» системы ЧТС исследования с разных точек зрения выполняют уже на протяжении более восьмидесяти лет. В строительстве компонент «техника» изучался по направлениям «здания и сооружения», «процессы строительного производства», «технология и организация строительства», «строительные материалы и конструкции» и др.
Основой строительного производства являются механизация и автоматизация процедур и процессов строительно-монтажных работ, совершенствование технологии и организации строительства в новых условиях хозяйствования. Безусловно, весь ход развития отечественной отрасли строительства объективно способствовал формированию идеи переустройства, обеспечивал необходимый уровень организационно-технологической подготовки строительства.
Необходимо особенно отметить роль в этом объективно протекавшем процессе головного научно-исследовательского и проектно-эксперименталь-ного института организации механизации и технической помощи строительству (ЦНИИОМТП).
Выполненные за последние тридцать лет силами головного шіститута ЦНИИОМТП и его многочисленных филиалов по всей территории страны многочисленные разработки не только характеризовали научно-технический уровень и качество инженерных инноваций, предлагаемых институтом, но и активно популяризировались его бюро внедрения на основе контактов с многочисленными строительными организациями и объединениями, а также публиковались в издаваемых ЦНИИОМТП каталогах НИР и ПКР [66,67 и др.], в статьях и монографиях сотрудников института.
К числу исторически сложившихся основных направлений разработок института ЦНИИОМТП относятся научно-исследовательские и проектно-кон-структорские разработки: средств транспортирования, механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных и складских работ; приборов и устройств для земляных работ; технологий и средств механизации для оснащения арматурных, опалубочных и бетонных работ; машин, механизмов и технологий для отделочных и кровельных работ; средств технологического обеспечения и оснащения возведения зданий; специализированного автотранспорта для перевозки строительных грузов; современных проблем экономики строительства и качества строительно-монтажных работ; устройств обеспечения и контроля безопасности труда; организационно-технологических решений для условий реконструкции и переустройства зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения; математических методов и моделей, программных средств автоматизированного проектирования технологии и организации строительства в проектах организации строительства и организации строительно-монтажных работ.
В 1999 году к числу традиционных направлений научно-исследователь -94-ских работ института ЦНИИОМТП добавились в явном виде проблемы переустройства городских территорий на основе инфографического моделирования, строительной антропотехники и критерия орішшзаіщонно-антропотех-нической надежности. Эти исследования в лаборатории «Информационные технологии, экономика и безопасность жизнедеятельности (ИТЭБЖ)» ЦНИИ-ОМТП выполняет коллектив научных работников (доктора технических наук Еремеев А.В., Колотилов Ю.В., Мохов А.И., Семечкин А.Е., Чулков Г.О., Щеголь А.Е. и др.; кандидаты технических наук Бурьянов П.Д., Вейкум И.И., Гельцер Ю.Г., Котельников СИ., Кузнецов СВ., Мастуров ИЛ., Овчинников С.Г., Рафиков С.А., Сардарян Т.Г., Смирнов П.Н. и др.) под руководством действительного члена Международной Академии Наук (МАН) д.т.н., профессора Чулкова В.О.
Объект научных исследований этого коллектива - функциональная система «человек-техника-среда», а предмет исследования - многообразие компьютерных информационных технологий проектирования организации строительства (в частности - строительного переустройства застроенных городских территорий) и исследования техногенных и антропогенных воздействий на конкурентоспособность предлагаемых организационно-технологических решений переустройства. Исследования лаборатории ИТЭБЖ ЦНИИОМТП выполняются в области системотехники строительства и одного из ее новых направлений - строительной антропотехники.
Одним из понятий, используемых в строительной антропотехнике применительно к исследованию компонента «человек» системы ЧТС является доннозодная диагностика, то есть выявление патологий состояния человека, находящегося под техногенным, антропогенным или средогенным воздействием еще до наступления физически наблюдаемых изменений в поведении или состоянии человека (то есть на уровне функционального напряжения). В состоянии функционального напряжения основные функции организма не выходят за пределы нормы, но затраты функциональных резервов на поддержание нормального уровня функционирования систем и органов увеличиваются и могут приводить к образованию «нозодов».
Такие состояния получили название донозологических (или состояний неудовлетворительной адаптации), а термин «донозологические состояния» человека в системе ЧТС был впервые предложен отечественными учеными Баевским Р.М. и Казначеевым В.П. Он акцентирует направленность инженерной диагностики скорее не на вероятностное или нормативное изменение взаимодействия компонентов системы ЧТС, а на выявление необходимости и способности всех компонентов системы ЧТС своевременно и адекватно реагировать на разнообразные воздействия (в том числе и на техногенные).
Одним из методов инженерной диагностики в системе ЧТС, применяемым к компоненту «человек» (Вейкум И.И., Иващенко А.В., Мастуров И. Я., Овчинников С.Г., Чулков В.О. и др.) является электропунктурный. В последние годы метод электропунктурной диагностики рассматривают как один из перспективных среди направлений комплексной оценки и коррекции функционально-деятельностного состояния человека в среде обитания под воздействием перечисленных выше воздействий.
Значительному прогрессу в этой области способствовала разработка в нашей стране и за рубежом специальных электронных диагностических устройств, предназначенных для исследования электрических параметров биологически активных зон (БАЗ) и биологически активных точек (БАТ) кожи. Многочисленные исследования, проведенные в области электропунктурной диагностики, позволили установить, что функционально-деяте-льностное состояние человека может отображаться в виде определенных изменений электрических параметров связанных с ним БАЗ и БАТ кожи. Появилась возможность выявления и диагностики с помощью электропун-ктуры различных предпатологических и патологических состояний человека (в частности, в конкретной среде обитания конкретной системы ЧТС), а также прогнозирования результатов влияния различных факторов среды обитания и деятельности на человека.
