ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗВЕДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА

ВЛИЯНИЕ ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗВЕДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА

Суворова Елена Игоревна

магистрант, кафедра строительного производства, Тюменский индустриальный университет,

РФ, г. Тюмень

THE INFLUENCE OF SPACE - PLANNING AND CONSTRUCTION SOLUTIONS ON THE EFFICIENCY OF CONSTRUCTION FACILITY

Elena Suvorova

Master’s student, Department of Construction Production, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрен вопрос влияния объемно-планировочных и конструктивных решений на эффективность возведения строительного объекта. Гипотеза данной статьи заключается в том, что для принятия оптимальных объемно-планировочных и конструктивных решений, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта, необходимо учитывать потенциал эффективности соответствующих объемно-планировочных и конструктивных решений, а также критерий качества этих решений. Цель статьи состоит в том, чтобы рассмотреть формирование потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта.

ABSTRACT

This article discusses the impact of space-planning and construction solutions on the effectiveness of the construction of a building object. The hypothesis of this article is that in order to make optimal space-planning and construction solutions that affect the efficiency of the construction of a building object, it is necessary to take into account the efficiency potential of the corresponding space-planning and construction solutions, as well as the quality criterion of these decisions. The purpose of the article is to consider the formation of the potential of space-planning and construction solutions that affect the effectiveness of the construction of a building object.

Ключевые слова: параметры, математическая модель, потенциал объемно-планировочных и конструктивных решений, критерий качества, коэффициент оценки эффективности возведения, оптимизация, строительный объект.

Keywords: parameters, mathematical model, potential of space-planning and design solutions, quality criterion, coefficient for evaluating the effectiveness of construction, optimization, construction object.

Вопрос влияния объемно-планировочных и конструктивных решений на эффективность возведения строительного объекта является актуальным. Принципиальным решением проблемы принятия оптимального объемно-планировочного и конструктивного решения является применение новых технологий, строительных материалов и последующее обновление объемно-планировочных и конструктивных решений в соответствии с современными тенденциями в строительной отрасли.

Отдельно рассматриваемый строительный объект может иметь несколько возможных вариантов объемно-планировочных и конструктивных решений, отличающихся по стоимости и влиянию на продолжительность возведения строительного объекта. Вопрос выбора оптимального объемно-планировочного и конструктивного решения – вопрос эффективности возведения строительного объекта.

Большой объем вариантов выбора современных строительных материалов, потребность населения в комфортных и функциональных объемно-планировочных решениях жилых и общественных зданий, появление новых возможностей в связи с развитием технологий в строительной отрасли акцентирует внимание на актуальности использования САПР и BIM-технологий на стадии проектирования строительства зданий, а также способствует необходимости применения методики оптимизации объемно-планировочных и конструктивных решений, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта [5]. Формирование оптимального решения применимо в случае необходимости сформировать рациональное объемно-планировочное и конструктивное решение для конкретного строительного объекта в соответствующих климатических условиях.

Анализ рассматриваемых объемно-планировочных и конструктивных решений должен начинаться с детальной проработки вопроса использования возможных по стоимости, технологическим характеристикам, габаритам, актуальности применения в соответствующих климатических условиях конструкций и строительных материалов. Целесообразно рассмотреть несколько вариантов (конструктивных элементов, строительных материалов), используя технико-экономическое сравнение и оценку эффективности применения того или иного объемно-планировочного и конструктивного решения.

Повышению эффективности возведения строительного объекта способствует комплекс выявленных параметров соответствующего объемно-планировочного и конструктивного решения и последующая их оценка с целью определения потенциала данного решения.

Для формирования оптимального объемно-планировочного и конструктивного решения необходимо сформировать систему параметров (предпочтительные для строительства материалы, конструктивные элементы и т.д.), из которых состоит данное решение. Рассматриваемую систему обозначим в рамках данного исследования - R_p(PL_φ), при котором р = 1,2…n – это соответствующий параметр объемно-планировочных и конструктивных решений. Параметры соответствующего решения будут зависеть от параметров (факторов), оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта, рассмотренных при формировании коэффициента оценки эффективности возведения строительного объекта. Совокупность таких возможных объемно-планировочных и конструктивных решений формирует вариант рассматриваемых решений x_1,2…n и у_1,2…n. Полученные на основании оценки эффективности рациональные решения формируют возможный вариант оптимального решения φ_x или φ_y. В результате сопоставления оптимальных решений на основании критерия оптимизации [5] соответствующего решения делаем выбор в пользу наибольшего по величине критерия, что способствует оптимизации объемно-планировочных и конструктивных решений, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта.

Отображение объективности выбранного решения предполагает необходимость наличия некоторого показателя, способного отобразить некоторое численное значение, условно находящееся в определенном диапазоне – между минимальным (худшим решением – обозначим его μ) и максимальным (наиболее предпочтительным решением– обозначим его λ).

Введем понятие «потенциал объемно-планировочных и конструктивных решений» и обозначим его PL_φ. Структурно потенциал PL_φϵ[μ;λ] будет состоять из более простых параметров, обозначим их р = 1,2…n. – (наиболее предпочтительные для строительства материалы, конструктивные элементы, например, бетон и т.д.). Введем понятие «конструктивный модуль», который включает совокупность простых параметров р = 1,2…n по определенной категории и обозначим его KM.

Соответственно «конструктивный модуль» можно представить в виде формулы 1.

                                                     (1)

где: KM – «конструктивный модуль»;

(p₁,p₂,p₃,…p_n) – простые параметры по соответствующей категории, оказывающие влияние на  (например, какая именно марка бетона предпочтительна из представленных вариантов и т.д.).

Для математического отображения «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений» PL_φ применим методику моделирования многофакторных систем [3].

Предположим, что существует некоторая функция , тогда можно представить в виде формулы 2.

                                                                            (2)

где: у – конечное решение по выбранной категории;

(p₁,p₂,p₃,…,p_n) - факторы, оказывающие влияние на конечное решение.

Исходя из того, что функция имеет линейную зависимость, а также прямой зависимостью между PL_φ и р = 1,2…n выражение (2) можно представить в виде формулы 3.

                                            (3)

где:  – «потенциал объемно-планировочных и конструктивных решений»;

(KM₁+KM₂+KM₃+…+KM_n) – cовокупность «конструктивных модулей», оказывающих влияние на _.

Формирование сложного параметра «потенциал объемно-планировочных и конструктивных решений» на основе p_i – простого параметра, возможно также с помощью применения метода определения значимости каждого простого параметра p_i на основе NV_i – коэффициента значимости параметра [3].

Формируя структуру «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений», можно представить его в виде уровней, из которых нижний занимают простые параметры р = 1,2…n и в совокупности представляют собой «конструктивные модули» по соответствующей категории, которые в свою очередь формируют комплексный параметр «потенциал объемно-планировочных и конструктивных решений» -  _.

Графически структура формирования «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений» представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структура формирования «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений»

Для формирования «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений» необходимо рассмотреть отдельно каждый из видов материалов, конструктивных элементов, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта. Это обусловлено большим количеством работ, входящих в состав разрабатываемого проекта по возведению строительного объекта.

В зависимости от объемно-планировочной схемы строительного объекта, его размеров и применяемых технологий количество элементов в структуре формирования «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений» может варьироваться.

На основании подхода системотехники в строительстве [1] процесс возведения строительного объекта можно представить в виде «модели принятия объемно-планировочных и конструктивных решений», которая в свою очередь состоит из потенциалов соответствующих решений, являющихся совокупностью простых параметров, объединенных по соответствующим категориям (функциональному, технологическому, конструктивному назначению и т.д.).

Анализ наличия в модели сформированных связей из отдельных элементов (простых параметров р = 1,2…n) и исследование взаимозависимостей этих связей (сложных параметров) позволяет увидеть систему в целом и математически описать модель влияния объемно-планировочных и конструктивных решений на эффективность возведения строительного объекта.

Введем понятие «критерий качества» принятого объемно-планировочного и конструктивного решения, оказывающего влияние на эффективность возведения строительного объекта.

Выбор строительного материала (самоуплотняющегося бетона) при возведении многоэтажных монолитных зданий обусловлен его влиянием на эффективность возведения строительного объекта [4]. По статистике монолитный железобетон занимает более 45% объема строительных материалов, которые применяются для возведения ограждающих конструкций многоэтажных монолитных зданий [2]. Вместе с тем, контроль качества конструкций, производимых в индустриальных условиях, подразумевает более ответственный подход по сравнению с конструкциями, поставляемыми с завода-изготовителя. Ввиду вышесказанного необходимость контроля качества конструктивных элементов при возведении многоэтажных монолитных зданий становится все более актуальной [6] c целью сбора показателей, характеризующих безопасность и надежность конструкций возводимого строительного объекта.

Распределение строительных материалов, применяемых при возведении ограждающих конструкций строительного объекта представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Распределение строительных материалов, применяемых при возведении ограждающих конструкций строительного объекта

«Критерий качества» позволит оценить вероятность достижения требуемых качественных характеристик соответствующего конструктивного решения на каждом этапе возведения строительного объекта, оценить риск снижения качества и своевременно устранить недостатки в принятых объемно-планировочных и конструктивных решениях.

Основные параметры, составляющие «критерий качества» при возведении строительного объекта представлены на рисунке 3.

Рисунок 3. Основные параметры, составляющие «критерий качества» при возведении строительного объекта

Данное исследование направлено на формирование «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений», который может бать применен на практике как инструмент, дающий возможность спрогнозировать итоговый результат возведения строительного объекта на основании вариантов принимаемых объемно-планировочных и конструктивных решений. Влияние «потенциала объемно-планировочных и конструктивных решений» на конечный результат эффективности возведения строительного объекта будет отражаться в течение всего жизненного цикла разработанного проекта возведения строительного объекта.

Список литературы:

1. Гусаков А.А. Системотехника строительства. М.: Издательство АСВ, 2004. – 319с.
2. Лапидус А.А., Муря В.А. Комплексный показатель качества организационно-технологических решений при возведении конструктивных элементов железобетонных зданий//Строительное производство. – 2020.– № 2.– С. 3-9.
3. Маругин В.М., Азгальдов Г.Г. Квалиметрическая экспертиза строительных объектов. СПб.: Политехника, 2008. – 527с.
4. Суворова Е.И. Влияние применения самоуплотняющегося бетона в монолитных конструкциях на эффективность возведения строительного объекта// Студенческий: электрон. научн. журн. – 2021. – №30 (158). URL: https://sibac.info/journal/student/158/225209 (дата обращения: 24.09.2021).
5. Суворова Е.И. Оптимизация объемно-планировочных и конструктивных решений, оказывающих влияние на эффективность возведения строительного объекта, в условиях комфортной среды//Вопросы устойчивого развития общества: электрон. научн. журн. – 2021. – №9. URL: http://www.nauka20-35.ru/Editions (дата обращения: 24.09.2021).
6. Топчий Д.В., Скакалов В.А. Разработка организационно-технологической модели осуществления строительного контроля при возведении многоэтажных жилых зданий//Научное обозрение. – 2017. – № 11. – С. 97-100.