Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ отечественного и зарубежного опыта реконструкции зданий 9
1.1. Отечественный опыт капитального ремонта и реконструкции зданий 9
1.2. Зарубежный опыт реконструкции жилых зданий 15
1.3. Анализ состояния организационно-технологического проектирования реконструкций жилых зданий 20
1.4. Постановка задач исследований 31
Глава 2. Теоретические аспекты оценки и вьбора рациональных вариантов организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий 33
2.1. Общие принципы формирования вариантов организационно-технологических решений.
их оценка и выбор,. 33
2.2. Принятие решений при выборе вариантов технологии и организации реконструкции жилых зданий 36
2.3. Нормализация оценочных показателей, характеризующих варианты органнзационно-технологических решений 39
2.4.Критерий оценки организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий и методы его формирования 45
Выводы к главе 2 51
Глава 3. Выбор рациональных вариантов организационно-технологических решений при проектировании строигенплана реконструкции жилых зданий 53
3.1. Общие принципы проектирования строигенплана при реконструкции жилых зданий:.. 53
3.2. Учёт условий реконструкции при проектировании строигенплана 61
3.3. Обоснование выбора вариантов механизации ремонтно-строительных работ при реконструкции жилых зданий 68
Выводы к главе 3 73
Глава 4. Выбор рациональных вариантов календарных планов при реконструкции жилых зданий 74
4.1. Особенности календарного планирования при реконструкции жилых зданий 74
4.2. Оценка надежности календарных планов 77
4.3. Поточная организация работ при реконструкции жилых зданий 81
Выводы к главе 4. 91
Глава 5. Практическая реализация результатов исследований 92
Общие выводы 112
Литература из
Приложения 118
- Анализ состояния организационно-технологического проектирования реконструкций жилых зданий
- Принятие решений при выборе вариантов технологии и организации реконструкции жилых зданий
- Обоснование выбора вариантов механизации ремонтно-строительных работ при реконструкции жилых зданий
- Поточная организация работ при реконструкции жилых зданий
Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы на смену экстенсивным методам воспроизводства жилищного фонда всё активнее приходят методы интенсивные - ремонт и реконструкция жилых зданий. Это объясняется прежде всего тем, что единовременные затраты на реконструкцию меньше единовременных затрат на новое строительство. Кроме того, во многих мегаполисах практически отсутствуют свободные площадки для жилищного строительства. Неповторимое своеобразие, историческая и архитектурная ценность застройки многих городов требует её сохранения наряду с необходимостью проведения комплекса мероприятий по повышению долговечности зданий, повышению комфортабельности проживания. Однако сегодня из-за отсутствия единого научно обоснованного подхода к планированию, проектированию и осуществлению реконструкции она осуществляется бессистемно, следствием чего является несоответствие требуемых и фактических объёмов ремонта и реконструкции жилищного фонда. ч Что касается нового строительства, то вопросам его организационно-технологической подготовки посвящено достаточно большое количество фундаментальных научных исследований. Такое внимание к этому разделу строительной науки объясняется тем, что, как отмечается в работе [18] "...Эффективность управления крупномасштабным строительством во многом определяется системой подготовки строительства (СПС). Такая подготовка должна основываться на системном подходе к решению проблем, связанных со строительным комплексом..."
Реконструкция зданий имеет ряд отличительных особенностей, существенно отличающих реконструкцию от нового строительства. К ним относятся:
сохранение несменяемых конструкций (стены, фундаменты),
производство работ в условиях сложившейся городской застройки,
ряд специфических технологических процессов (демонтаж конструкций, элементов и систем, усиление сохраняемых конструкций и др.).
Поэтому и подходы к организационно-технологической подготовке реконструкции зданий должны быть иными.
Кроме того, в отличие от нового строительства принципиальные организационно-технологические решения при реконструкции принимаются задолго до начала проектирования - при обследовании зданий, назначаемых для реконструкции. Затем на различных этапах они уточняются и корректируются. Вместе с тем, сегодня полностью отсутствует какая-либо научно-методическая и нормативно-правовая база для оценки и выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений при реконструкции зданий.
В этой связи актуальной является проблема разработки методов выбора рациональных организационно-технологических решений реконструкции жилых зданий. Изложенные обстоятельства предопределили выбор автором направления научных исследований.
Целью исследований являлась разработка методов оценки и выбора рациональных организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий, направленных на выпуск готовой продукции с минимальными затратами ресурсов и с качеством, соответствующим нормативным требованиям.
Методы исследований включали обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта реконструкции зданий, современного состояния теории и практики организационно-технологической подготовки ремонтно-строительного производства, анализ технологических решений, применяемых в ремонтно-строительном производстве, теоретических исследований, анализ полученных результатов.
Научная новизна исследований и полученных результатов заключается в том, что:
сформулированы теоретические аспекты оценки и выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений
- 7 при реконструкции жилых зданий, позволяющие использовать преимущества комплексного подхода к оценке и выбору организационно-технологических решений на всех стадиях ремонтно-строительного производства;
разработаны принципы формирования и обоснования выбора показателей и критериев оценки и выбора вариантов организационно- технологических решений, позволяющие практически осуществлять комплексную оценку организационно-технологических решений;
осуществлена постановка и разработка методов решения задач, возникающих в процессе предпроектных изысканий, проектирования и осуществления реконструкции жилых зданий, направленных на внедрение прогрессивных технологий, ресурсосбережение, повышение производительности труда и повышение качества ремонтно-строительных работ.
Перечисленные научные результаты автор выносит на защиту.
Достоверность результатов исследований обусловлена применением обоснованных методов теоретических и экспериментальных исследований, приемлемой сходимостью полученных результатов, а также их успешным внедрением в практику проектирования и осуществления реконструкции жилых зданий.
Практическая значимость работы заключается в яом, что научно обоснованны методы выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности ремонтно-строительного производства за счёт экономии материально-технических и финансовых ресурсов наряду с увеличением объёмов реконструкции жилых зданий.
Реализация результатов исследований подтверждается официальными документами о внедрении в практику проектирования и осуществления капитального ремонта и реконструкции жилых зданий. Результаты исследований внедрены в проектных и произ - 8 водственных организациях г. г.Гродно, Москвы, Санкт-Петербурга, Лыткарино(Московская область). Экономический эффект от внедрения результатов исследований составил более 800 тыс.руб.
На основании материалов диссертационной работы написаны (в соавторстве) два учебных пособия для студентов Московского института коммунального хозяйства и строительства, территориальные строительные нормы (раздел) Московской области, две статьи, принятые к печати.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседании научно-технического совета Минмособлстроя, учебно-методического Совета Комитета по жилищно-коммунальному хозяйству Администрации Московской области, научно-технического совета институтов "ЛенжилНИИпроект" и "Мособлремстройпроект", производственных совещаниях по проблемам капитального ремонта и реконструкции жилых зданий.
Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 2 учебных пособиях (в соавторстве), территориальных строительных нормах (в соавторства) и двух статьях, принятых к печати.
Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы, включающего 64 наименования, и приложений. Объём работы - 155 стр.
Анализ состояния организационно-технологического проектирования реконструкций жилых зданий
Крупнейшими специализированными институтами Российской Федерации, осуществляющими проектирование капитального ремонта и реконструкции зданий (МосжилНИИпроект, ЛенжилНИИпроект и др.), создана система проектирования реконструкции жилых зданий, схематически изображённая на рис.1.6.
Многообразие объёмно-планировочных и конструктивных решений жилых зданий, составляющих опорный жилищный фонд Российской Федерации, а также их технического состояния затрудняют выбор рациональных технических и организационно-технологических решений в процессе проектирования и организационно-технологической подготовки их реконструкции.
Важным элементом системы проектирования реконструкции жилых зданий является всестороннее изучение опорного жилищного фонда, его классификация по архитектурным, конструктивным, градостроительным особенностям. Эта работа позволяет получить исходный материал для проектирования капитального ремонта и реконструции жилищного фонда на уровне регионов, городов, районов.
В этой связи представляет интерес проведённое в Санкт-Петербурге сплошное обследование опорного жилищного фонда по методике, разработанной институтом ЛенжилНИИпроект. Результаты обследования позволили классифицировать жилищный фонд по совокупности признаков физического и морального износа обследованных зданий. В соответствии с методикой весь жилищный фонд был классифицирован следующим образом: I группа - здания, в которых требуется сплошная замена междуэтажных перекрытий и перекладка каменных стен до 25% от их объёма с полной внутренней перепланировкой. II группа - здания, в которых подлежит замене около 50% междуэтажных перекрытий, требуется ремонт отдельных участков каменных стен и перемычек, а также частичная внутренняя пе репланировка. III группа - здания, в которых не требуется замена меж дуэтажных перекрытий, но имеют место дефекты во внутренней перепланировке, подлежащие устранению при капитальном ремонте или реконструкции. IY группа - здания, которые целесообразно изъять из жилищного фонда и использовать как нежилые из большого количества неустранимых или трудноустранимых недостатков. Y группа - здания с настолько большим износом основных конструктивных элементов, что их ремонт или реконструкция нецелесообразны. YI группа - здания с несущими конструкциями, по своему техническому состоянию не нуждающимися в замене в течение по крайней мере ближайших 10...15 лет с многокомнатными квартирами, не пригодными для посемейного заселения, а также здания старой постройки, в которых проводился капитальный ремонт без внутренней перепланировки в послевоенные годы. Физический и моральный износ в соответствии с названной методикой, получившей название объективного диагностирования, определялся по соответствующим группам зданий путём балльной оценки их состояния, для ф чего была разработана стобалльная система оценки обследуемых зданий для их последующего отнесения к той или иной категории. При этом считалось, что чем больше сумма баллов, тем ниже категория здания. В результате проведения сплошного обследования опорного » жилищного фонда по вышеописанной методике было установлено, что жилые здания, отнесенные к I, II, III группам с жилой площадью около 6 млн. кв. м, сосредоточены в восьми административных районах Санкт-Петербурга. В остальных районах города таких зданий насчитывается менее 20% от общего (по площади) обследованного жилищного фонда. Из этого был сделан вывод, что средства на капитальный ремонт и реконструкцию жилых зданий следует в первую очередь направлять в те районы, где состояние жилищного фонда является наихудшим. Анализом размещения зданий, отнесенных к I и II группам, была выявлена техническая возможность и экономическая целесообразность проведения их реконструкции групповым методом [12]. Отчётные данные о результатах сплошного обследования жилищного фонда легли в основу информационной базы для разработки и планирования городской программы ремонта и реконструкции жилых зданий на длительную перспективу. В соответствии с этой программой осуществляется проектирование ремонта и реконструкции жилищного фонда, методологическая схема организации которого изображена на рис.1.7. На схеме видно, что для каждого уровня проектирования существует конкретный выход проектного материала: для города или района - комплексная схема капитального ремонта или переустройства жилищного фонда, для квартала (микрорайона, отдельного здания) - проектное предложение: принципиальное решение по капитальному ремонту или реконструкции. Заслуживает анализа система проектирования капитального ремонта и реконструкции зданий, в своё время разработанная и внедрённая в практику проектирования специалистами и учёными института МосжилНИИпроект. Было установлено, что для автома тизации процесса проектирования одним из важнейших условий является выявление и классификация всех данных, используемых при проектировании, и их формализация. На рис.1.8 приведён пример классификатора, являющегося составной частью информа ционно-поисковой системы АСУ жилищно-коммунального хозяйства (ИПС АСУ ЖКХ), разработанного для автоматизации процесса про ектирования капитального ремонта и реконструкции жилищного фонда [51]. v Столь большое внимание вопросам предпроектных и проектных работ нами уделяется в настоящей работе по той причине, что в отличие от нового строительства принципиальные организационно-технологические решения по реконструкции зданий принимаются уже на этих стадиях ремонтно-строительного производства. Так, например, на стадии обследования зданий, предполагаемых к реконструкции, принятие решения о замене (частичной или полной) междуэтажных перекрытий должно быть увязано с технической возможностью механизации этого вида работ в процессе реконструкции. Кроме того, как уже отмечалось, наиболее эффективным методом организации реконструкции является групповой. Это означает, что уже на стадии разработки программ реконструкции должна оцениваться возможность реализации именно такого организационно-технологического решения. Ещё одним принципиальным различием между новым строительством является то, что, если в новом строительстве экспертизе подвергается только завершённая комплектная проект-но-сметная документация, то в ремонтно-строительном -производстве оценка и выбор рациональных технических и организационно-технологических решений осуществляется на всех стадиях -в процессе предпроектных изысканий, разработки проектных предложений, проектирования, организационно-технологической подготовки и собственно производства работ.
Принятие решений при выборе вариантов технологии и организации реконструкции жилых зданий
Конечным результатом оценки вариантов технических и организационно-технологических решений при реконструкции зданий должен являться выбор того или иного варианта решения, который целесообразно проводить с использованием одного из известных методов многоцелевой оптимизации [10,15,23,24,29,31]: на основе функции полезности на множестве вариантов; по критерию успеха принимаемого решения; по критерию близости к идеальной точке.
Выбор наилучшего решения на основе функции полезности требует обязательного её преобразования, поскольку определение функции полезности и (х) ; х X при количестве вариантов допустимых рациональных решений более четырёх трудно осуществимо . Поэтому на основании системы аксиом Дж. фон Неймана и О.Моргенштерна [37] функцию полезности представляют в линейной форме.
Широко применяемым критерием успеха принимаемого решения является аддитивный критерий оптимальности.
Этот критерий формируется"на основе принципа справедливой абсолютной уступки. В результате векторный критерий сводится к скалярному критерию оптимальности, а многокритериальная задача сводится к однокритериальной. Данный метод не может быть применен для решения задач наших исследований, поскольку при его использовании вводится условное допущение об одинаковой значимости всех оценочных показателей.
В тех случаях, когда заведомо известны или определены относительные значимости оценочных показателей q наилучший вариант выбирают по критерию средневзвешенного успеха принимаемого решения.
Основным недостатком критерия средневзвешенного успеха принимаемого решения является его слабая чувствительность к изменению значений отдельных оценочных показателей, поскольку малую величину одного показателя компенсирует избыточная величина другого показателя. На наш взгляд, указанный недостаток полностью исключает возможность применения данного критерия для решения наших задач, поскольку, как уже отмечалось, оценка и выбор организационно-технологических решений должен осуществляться на всех стадиях реконструкции, причем по мере приближения к завершению реконструкции многие показатели изменяются и уточняются.
Для выбора рациональных вариантов решений может применяться мультикативный обобщённый критерий успеха принимаемого решения. Однако этот критерий практически не применим в задачах выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений, поскольку он применяется только в тех случаях, когда все оценочные показатели равнозначны.
Исходя из проведённого анализа существующего математического аппарата, утановлено, что для решения стоящих перед нами задач для выбора наилучшего варианта организационно-технологических решений наилучшим образом подходит метод выбора вариантов на основе критерия близости к идеальной точке, который заключается в формировании обобщённого критерия, исходя из отклонения рассматриваемых вариантов от идеального, сформированного из абсолютно лучших значений оценочных показателей. Первоначально определяют наилучший (идеальный) и наихуд ший (негативно-идеальный) варианты. Идеальный вариант определят по формуле:
Выбор наилучших вариантов организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий, как уже отмечалось, предлагается осуществлять по одному или нескольким обобщенным критериям, полно характеризующим рассматриваемые варианты на всех стадиях ремонтно-строительного производства. Для того, чтобы результаты оценки были максимально репрезентативными необходимо .производить декомпозицию обобщённых критериев на отдельные оценочные показатели или их группы. Причём, чем большее количество оценочных показателей будет рассмотрено, тем более точными и достоверными будут принимаемые организа-ционно-технологические решения.
Решаемые в настоящей работе задачи характеризуются различной размерностью оценочных показателей (трудоёмкость, продолжительность, уровень механизации, стоимостные показатели и пр.), что исключает возможность их прямого сопоставления. Поэтому одной из ключевых проблем комплексной оценки и выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий является нормализация оценочных показателей, то есть приведение всех оценочных показателей к сопоставимому виду.
Большинство принципов нормализации основано на максимальном приближении нормализуемых величин к так называемому идеальному вектору.
В последние годы широкое применение для решения трудно-формализуемых задач в различных областях нашёл метод экспертных оценок, сущность которого заключается в проведении экспертами интуитивно-логического анализа проблемы с качественной и количественной оценкой суждений и формальной обработкой полученных результатов [11,14]. Комплексное использование интуиции, логического мышления и количественных оценок с их формальной обработкой позволяет получать удовлетворительные решения многих теоретических и практических задач.
Все трудноформализуемые задачи, решаемые методом экспертных оценок, могут быть разделены на два класса: задачи, обеспеченные достаточным информационным потенциалом, и задачи, информационный потенциал для решения которых недостаточен для полной уверенности в достоверности получаемых результатов без проведения специальных процедур. Задачи, решение которых являлось предметом настоящих исследований, относятся к первому классу. Основные трудности при их решении методом экспертных оценок заключаются в эффективной реализации массивов информации путём правильного подбора экспертов, построения рациональных процедур опросов экспертов и применения оптимальных методов обработки результатов экспертных опросов.
Обоснование выбора вариантов механизации ремонтно-строительных работ при реконструкции жилых зданий
Определение индекса внутренней стеснённости (ИВВ) и индекса внешней стеснённости (ИНС) площадки реконструкции в условиях автоматизированного проектирования стройгенплана относится к категории оптимизационных задач, и определяет алгоритмы решения всех оптимизационных задач при формировании рационального варианта стройгенплана: проектирование временных транспортных коммуникаций (или использование существующих транспортных коммуникаций для нужд реконструкции); трассировку временных инженерных коммуникаций; выбор месторасположения временных складских и административно-бытовых инвентарных зданий или использование для указанных нужд помещений в реконструируемых или рядом расположенных эксплуатируемых зданиях и сооружениях. В тех случаях, когда внутренняя стеснённость площадки реконструкции велика, а внешне площадка не стеснена, часть эле-ментов стройгенплана выносится за границы площадки реконструкции, что находит своё отражение в формировании рационального варианта стройгенплана. Вопросы выбора средств механизации на основе технико-экономического сравнения различных вариантов как для нового строительства, так и для реконструкции зданий различного назначения разработаны достаточно полно. Поэтому нами рассматривались методы выбора рациональных вариантов механизации реконструкции жилых зданий, исходя из: условий реконструкции конкретных объектов, то есть внешней и внутренней стеснённости площадки реконструкции; технической возможности использования тех или иных средств механизации, исходя из принятой технологии производства ремонтно-строительных работ и конструктивных особеннстей реконструируемых объектов.
Основными технологическими процессами при реконструкции жилых зданий, являются демонтаж и монтаж конструкций, элементов и систем, которые в подавляющем»большинстве случаев выполняются с использованием монтажных механизмов. Эффективность работы монтажных механизмов при реконструкции зданий в условиях стеснённости площадок определяется их маневренностью. Для анализа маневренности монтажных механизмов используется график их вписывания в прямоугольный проезд [62], приведённый на рис.3.8. Значения параметров, характеризующих максимальную ширину начала и конца прямоугольного проезда, а также расстояние от внутренней габаритной линии до центра поворота без маневрирования, определяют из выражений: n - расстояние от неподвижной пары колёс до передней габаритной точки механизма; где ВВЬХ,тах - максимальная ширина конца проезда; Rr.n. задний габаритный радиус механизма; L3 - расстояние от неподвижной пары колёс до задней габаритной точки механизма; где RBH - расстояние от внутренней габаритной линии до центра поворота механизма без маневрирования; R0 - расстояние от центральной оси механизма до центра поворота без маневрирования; Ь0 - габаритный размер механизма по ширине. Граничная кривая "АНД" характеризует маневренность монтажного механизма, причём область над этой кривой соответствует зоне вписываемости. Это означает, что механизм впишется в прямоугольный проезд при условии, если точка с координатами Ввх, Ввых будет расположена над кривой. Выбор монтажных механизмов при реконструкции жилых зданий, определяемый конструктивными особенностями объекта реконструкции, принятыми техническими решениями, принятой технологией ремонтно-строительных работ и условиями площадки реконструкции, производится по следующим параметрам: высота подъёма крюка при демонтаже и монтаже конструкций через верх коробки здания; высота подъёма крюка при демонтаже и монтаже конструкций через проемы реконструируемых зданий;
Поточная организация работ при реконструкции жилых зданий
Кроме того, в отличие от нового строительства принципиальные организационно-технологические решения при реконструкции принимаются задолго до начала проектирования - при обследовании зданий, назначаемых для реконструкции. Затем на различных этапах они уточняются и корректируются. Вместе с тем, сегодня полностью отсутствует какая-либо научно-методическая и нормативно-правовая база для оценки и выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений при реконструкции зданий. В этой связи актуальной является проблема разработки методов выбора рациональных организационно-технологических решений реконструкции жилых зданий. Изложенные обстоятельства предопределили выбор автором направления научных исследований. Целью исследований являлась разработка методов оценки и выбора рациональных организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий, направленных на выпуск готовой продукции с минимальными затратами ресурсов и с качеством, соответствующим нормативным требованиям. Методы исследований включали обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта реконструкции зданий, современного состояния теории и практики организационно-технологической подготовки ремонтно-строительного производства, анализ технологических решений, применяемых в ремонтно-строительном производстве, теоретических исследований, анализ полученных результатов. Научная новизна исследований и полученных результатов заключается в том, что: сформулированы теоретические аспекты оценки и выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений при реконструкции жилых зданий, позволяющие использовать преимущества комплексного подхода к оценке и выбору организационно-технологических решений на всех стадиях ремонтно-строительного производства; разработаны принципы формирования и обоснования выбора показателей и критериев оценки и выбора вариантов организационно- технологических решений, позволяющие практически осуществлять комплексную оценку организационно-технологических решений; осуществлена постановка и разработка методов решения задач, возникающих в процессе предпроектных изысканий, проектирования и осуществления реконструкции жилых зданий, направленных на внедрение прогрессивных технологий, ресурсосбережение, повышение производительности труда и повышение качества ремонтно-строительных работ.
Перечисленные научные результаты автор выносит на защиту. ч Достоверность результатов исследований обусловлена применением обоснованных методов теоретических и экспериментальных исследований, приемлемой сходимостью полученных результатов, а также их успешным внедрением в практику проектирования и осуществления реконструкции жилых зданий. Практическая значимость работы заключается в яом, что научно обоснованны методы выбора рациональных вариантов организационно-технологических решений, обеспечивающих повышение эффективности ремонтно-строительного производства за счёт экономии материально-технических и финансовых ресурсов наряду с увеличением объёмов реконструкции жилых зданий. і Реализация результатов исследований подтверждается официальными документами о внедрении в практику проектирования и осуществления капитального ремонта и реконструкции жилых зданий. Результаты исследований внедрены в проектных и произ водственных организациях г. г.Гродно, Москвы, Санкт-Петербурга, Лыткарино(Московская область). Экономический эффект от внедрения результатов исследований составил более 800 тыс.руб. На основании материалов диссертационной работы написаны (в соавторстве) два учебных пособия для студентов Московского института коммунального хозяйства и строительства, территориальные строительные нормы (раздел) Московской области, две статьи, принятые к печати. Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседании научно-технического совета Минмособлстроя, учебно-методического Совета Комитета по жилищно-коммунальному хозяйству Администрации Московской области, научно-технического совета институтов "ЛенжилНИИпроект" и "Мособлремстройпроект", производственных совещаниях по проблемам капитального ремонта и реконструкции жилых зданий. Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 2 учебных пособиях (в соавторстве), территориальных строительных нормах (в соавторства) и двух статьях, принятых к печати. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, списка использованной литературы, включающего 64 наименования, и приложений. Объём работы - 155 стр.
