CC BY
27
ТРЕБОВАНИЯ К УЧЁТУ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРОИТЕЛЬСТВА В ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ
Сандан Р.Н Тувинский государственный университет
THE REQUIREMENTS ТО THE ACCOUNTING OF THE SPECIFIC FEATURES OF THE ORGANIZATIONAL-TECHNOLOGICAL MODELS
Sandan R N
Аннотация В статье рассматриваются вопросы обеспечения надёжности u достоверности календарного планирования строительных процессов. Приведены результаты изучения специфических особенностей строительной продукции и процессов её производства, их учет в организационно-технологическая моден ирован ии.
Ключевые слова: строительство, строительные процессы, специфические особенности строительной продукции, календарное планирование С MP.
In article are considered questions of ensuring the reliability and validity of the scheduling of the construction processes. Presents the results of studying the specific features of construction products and processes of production, accounting for organizational and technological modeling.
Keywords; construction, construction processes, specific features, scheduling.
Для обеспечения своевременности ввода объектов в эксплуатацию должны разрабатываться и применяться организационно-технологические модели (ОТМ) возведения объектов, адекватные реальным производственным условиям. Это является особенно актуальным в условиях роста объемов строительной продукции и, в первую очередь, объемов ввода жилья, как одной из приоритетных направлений социально-экономического развития страны
Для повышения надёжности и эффективности организационно-техноло-гического проектирования строительства объектов в [1] предлагается предварительно изучать специфические особенности той или иной строительной продукции и процессов её производства и максимально учитывать их в организационно-технологическом моделировании. Это обусловлено тем что, своевременный учет факторов, от которых зависит эффективность выполнения строительно-монтажных и/или специальных работ, является главным достоинством оперативно-производственного планирования и управления.
С появления поточных методов организации работ и по настоящее время разные авторы выделяли и выделяют различные, нужные для целей своих исследований (повышения экономической, технологической, организационной и т.д.
эффективностей производства СМР) специфические особенности строительной продукции [2-4 и др.]. В табл. 1 приведены результаты анализа публикаций, в которых отмечаются те или иные особенности, влияющие на эффективность производства строительно-монтажных работ. К этим особенностям относятся:
• строго определенная привязка объектов к территории;
• неподвижный характер продукции;
• линейные размеры продукции, которые во много раз превышают антропометрические характеристики человека;
• изменяющиеся от объекта к объекту конфигурация, характер, свойства и объемы продукции (неоднородность),
• влияние природно-климатических факторов.
Среди изученных публикаций автору не удалось найти такую работу, в которой обсуждается необходимость максимального учёта всех специфических особенностей строительного производства в совокупности при организационно-технологическом
моделировании Это является основной причиной отклонения фактических сроков строительства объектов от запланированных.
Таким образом, табл. 1 может быть дополнена отдельно выявленными и перечисленными ниже особенностями
строительной продукции, влияющими в целом на организацию СМР:
• рассредоточенность объектов строительства на значительной территории;
• при производстве работ в стесненных условиях невозможность размещения материалов даже на сутки вперед;
• взаимозаменяемость методов производства работ, конструкций, ресурсов,
• недостаточная точность представления документации по решениям организационно-технологической подготовки;
• строительство особо сложных, уникальных объектов со сжатыми сроками проектирования и подготовительного производства,
• невозможность резервирования отдельных материальных ресурсов (например, бетонную смесь и т.д.) [5];
•и др.
Для дальнейшего изучения
специфических особенностей строительного производства, ниже в табл. 2 проведена их систематизация и на её основе сформулированы требования к учёту специфических особенностей строительства в организационно-технологических моделях возведения объектов Таким образом, в табл 2 изучаемые особенности были упорядочены и приведены в порядке значимости их влияния и учёта при организационно-технологическом моделировании В этой таблице каждой из особенностей конечной строительной продукции (см. 1-й столбец) поставлены в соответствие особенности производства СМР, в результате выполнения которых получается промежуточная строительная продукция (см. 2-й столбец), а этим особенностям в свою очередь -требования к учету специфических особенностей строительства в
организационно-технологических моделях (см. 3-й столбец). Как установлено в [1, 6 и др.], максимальный учет этих требований оказывается возможным при выделении из общей организационно-технологической модели возведения объекта, структурной
составляющей - модели пространственно-технологической структуры процесса возведения объекта (ПТСПВО), в которой описываемые строительные процессы детализируются до простых технологических процессов (ПТП). Для максимального совмещения работ в пространстве и во времени в каждом простом технологическом процессе (ПТП) выделяются фронты работ трудовых и/или технических ресурсов (фронты-модули), связанных между собой строго- и частично детерминированными связями [1]. Продолжительность времени выполнения этих работ на соответствующих фронтах-модулях ПТП в общем случае составляет одну смену (работа-модуль). Пример такой модели представлен на рис. 1.
Таким образом, при выделении из общей организационно-технологической модели возведения объекта и применении в автоматизированном календарном планировании СМР модели ПТСПВО оказывается возможным реализовать сформулированные в табл. 2 требования к учёту специфических особенностей строительного производства:
1. В методике декомпозиции общих фронтов работ каждого ПТП на отдельные фронты-модули [1, 6 и др.] определяются их количество, размеры и границы в привязке к осям и высотным отметкам объекта. Пространственные и технологические последовательности работ на фронтах ПТП определяются строго и частично детерминированными связями [1].
2. На основе модели ПТСПВО должны быть применены алгоритмы определения количества ресурсов основных ПТП и расписаний их работы (см., например, [ 1, 7 и др.]). Эти расписания служат граничными условиями для расписаний работ обслуживающих ПТП.
3. Требования п п. 3 11-313 должны быть учтены с помощью системы строго- и частично детерминированных связей между работами-модулями ПТП, определяющих пространственно-технологическую последовательность процесса возведения объекта [1].
Условные обозначения:
А-Е - простые технологические процессы
А - разработка грунта экскаватором Б - устройство щебеночной
подготовки В - устройство бетонной подготовки Г - устройство опалубки фунд.
плиты Д - арматурные работы Е - бетонные работы
^jr -технологические связи зр - связи ограничений по безопасности работ
>т
фронт-модуль
tu
I
в] - продолжительности работ-модулей, I сменах;
¿ф - номер фронта-модуля >го простого технологического процесса.
Рис. 1. Фрагмент модели пространственно-технологической структуры процесса возведения объекта
4. В методике декомпозиции общих фронтов работ каждого ГТГП на отдельные фронты-модули должна быть предусмотрено максимально возможное определение их количества, обеспечивая тем самым возможность параллельной работы максимального количества исполнителей.
5 На модели ПТСПВО
алгоритмически определяется ежесменное количество ресурсов и расписания их работы на соответствующих фронтах-модулях ПТП, что позволяет производить комплектацию и поставки материалов в объёмах ежесменного их потребления.
6. В общую модель ПТСПВО должны быть включены и ГГГП производства работ подготовительного периода. Предварительно для этих ПТТ1 следует определить ресурсные, пространственно-технологические и
организационные характеристики ГТГП
7. Работы заключительного периода строительства в ОТМ учитываются аналогично работам подготовительного периода.
8 Для учета работ по перебазированию ресурсов с объекта на объект в алгоритмы функциональных моделей вводится дополнительное время на перебазирование.
9 Ограничения п 3.3.1 в ОТМ могут быть учтены путем планирования работы ресурсов в виде почасовых графиков.
10. При формировании ОТМ выбор конфигурации фронтов-модулей осуществляется из условия минимального или нулевого времени простоев фронтов-модулей при передаче их от предыдущих к последующим ПТП
11. Требование п. 4.1.2 должно учитываться в принципе модульности формируемой структуры модели ПТСПВО.
Таблица 1
Специфические особенности строительной продукции и процессов ее производства
Особенности строительной продукции О.А. Вутке, 1932 В.И. Батурин, 1941 А.В. Барановский, 1948 Г.К. Лубенец. 1968 Л.Г. Голуб 1976" С.С. Атаев, 1989 В.И. Теличенко, 2005
1 2 3 4 5 6 7
]. Строго определенная привязка к территории. - - +* + +* - +*
2. Неподвижный характер продукции. + + + + - + -
3. Линейные размеры продукции во много раз превышают антропометрические характеристики человека. +* +* +* + +* - +*
4. Изменяющиеся от объекта к объекту конфигурация, характер, свойства и объемы продукции (неоднородность). +* +* +* + - +* +*
5. Влияние природно-климатических факторов + + + + - + +
В таблице введены символы обозначающие:
«+» - особенность упоминается и обсуждается ее влияние на производство работ; «+*» - особенность не названа, ее влияние учитывается косвенно и частично
Требования к учету специфических особенностей строительства в организацией но-тех но логических моделях
Таблица 2
Специфические особенности строительной продукции Особенности строительных процессов Требования к учету особенностей строительных процессов в организационно-технологических моделях
1 2 3
1.1 В одном и том же пространстве строящегося объекта поочерёдно возникают и замещаются рабочие места исполнителей всех ПТП, выполняемых в их технологической последовательности. Возникает неопределенность выбора границ рабочих мест и связей между ними 1.1.1 Должна быть формализована процедура однозначного определения количества, размеров и границ фронтов каждого ПТП и связей между ними
1. Неподвижный характер строительной продукции 1.2 Рабочие, машины и механизмы, занятые в основных и обслуживающих процессах перемешаются относительно неподвижной продукции в определенной технологической последовательности и с учетом пространственной доступности фронтов работ 1.2.1 Необходимо увязать работу исполнителей на всех фронтах ГГШ во времени и в пространстве. Рабочие пространства обслуживающих (вспомогательных, сопутствующих и транспортных) ГГШ по возможности должны быть вынесены за пределы рабочего пространства основных ПТП, что обеспечивает возможность параллельного выполнения основных и обслуживающих работ
2. Линейные размеры строительных объектов во много раз превышают антропометрические характеристики человека, требуется выполнение больших объемов работ 2.1 Большие объемы обслуживающих процессов и в первую очередь вертикального транспортирования (устройство лесов и подмостей, стендов укрупнительной сборки, складских территорий, технических средств обеспечивающих безопасность работы и т.д.) 2.1.1 Необходимо формализовать запрет на производство работ на тех фронтах-модулях, которые попадают в опасные зоны работ, выполняемых на смежных фронтах-модулях 2.1.2 Должна учитываться пропускная способность каналов транспортирования 2.1.3 Должны быть учтены ограничения на производство работ, связанные с несоответствием планировочных и высотных размеров объекта и технологических параметров машин и механизмов
2.2 Длительные сроки строительства объектов, в некоторых случаях необходимость ввода объектов в эксплуатацию пусковыми комплексами или очередями 2.2.1 Должна быть предусмотрена возможность определения минимальных сроков выполнения работ в целом по объекту или по отдельным их частям
2.3 Большие объемы работ по комплектации и поставкам материально-технических ресурсов на строящиеся объекты 2.3.1 Необходимо для логистического планирования использовать результаты структу рно-функционального моделирования процессов возведения объектов. В частности, формировать комплекты материальных ресурсов равными или кратными их потребности на каждом отдельном фронте ПТП
Продолжение таблицы 2
1 2 3
3. Строго определенная привязка объектов к территории, рассредоточенный характер их строительства 3.1 Зависимость работ подготовительного периода от рельефа местности, транспортной и инженерной инфраструктуры территории, а также работ нулевого цикла от гидрогеологических условий площадки строительства 3.1.1 При организации работ как основных, так и обслуживающих процессов в ОТМ должны бьпъ учтены природно-климатические, гидрогеологические и сейсмические особенности района строительства. Для этого процессы подготовительного периода и обслуживающие процессы следует расчленять до уровня ПГП и объединять в общей модели
3.2 Большие объемы подготовительно-заключительных работ и работ по перебазированию трудовых и технических ресурсов с объекта на объект 3.2.1 В ОТМ требуется учитывать время работ подготовительного и заключительного периодов строительства, а также время перебазирования ресурсов с объекта на объект
3.3 Нередкое возникновение стесненных условий строительства 3.3.1 В ОТМ должны бьпъ учтены ограничения на объемы складирования материалов и на пропускную способность транспортных каналов
4. Изменяющиеся от объекта к объекту конфигурация, характер, свойства и объемы продукции 4.1 Многообразие возможных схем организации строительных процессов в пространстве и во времени, возможность совмещения специальностей трудовыми ресурсами 4.1.1 В ОТМ размеры и конфигурация фронтов каждого ПТП должны выбираться из условия минимального времени передачи фронтов смежным ПТП от каждого предыдущего каждому последующему 4.1.2 Методы определения количества и размеров фронтов ГГГП для различных объектов должны быть идентичными 4.1.3 Для одного и того же объекта должны разрабатываться варианты календарных планов и выбираться оптимальные или субоптимальные по вводимым критериям (минимальной продолжительности, минимальному количеству трудовых и технических ресурсов и т.д.)
4.2 Большие объемы незавершенного строительства. Нестабильность в длительной перспективе характеристик строительных процессов 4.2.1 ОТМ должна формироваться дчя межобъектных комплексных строительных процессов, ее элементами должны быть стохастические модели межобъекгных строительных процессов
5. Влияние природно-климатических факторов на строительство 5.1 В неблагоприятные по климатическим и метеорологическим условиям периоды производства работ трудоемкость и время выполнения основных и вспомогательных процессов увеличиваются, появляются дополнительные ПТП, вводится запрет на производство работ по некоторым ГГГП 5.1.1 В ОТМ должны быть предусмотрены механизмы адекватного описания изменений в производстве работ в зависимости от разных сезонов года
12. Требование п. 4.1.3 должно быть отражено в принципе разделения моделей возведения объектов на взаимосвязанные структурную и функциональную модели, с помощью которых отыскиваются варианты оптимальных или субоптимальных по выбранному критерию решений.
13. Могут быть учтены при разработке методологии формирования ОТМ межобъектных комплексных строительных процессов, разрабатываемых для прогнозирования и стратегического планирования строительства на долгосрочную перспективу (см. п. 4.2.1).
14. В модели ПТСПВО могут быть учтены изменения в продолжительности строительства как разные варианты возведения объекта и, тем самым, учитывать изменения природно-климатических характеристик в процессе возведения объекта. Для повышения надежности и достоверности календарного планирования в этих случаях требуется применение методов теории нечетких множеств, теории вероятностей и математической статистики.
Проведенные исследования специфических особенностей строительной продукции и процессов ее производства позволили сформулировать требования к разработке организационно-технологических моделей возведения объектов. Учет этих требований в организационно-технологи-ческом моделировании строительных процессов повышает адаптационные возможности организационно-техноло-
гических моделей при изменениях в
производстве строительно-монтажных или специальных работ Полученные результаты могут быть использованы в производственной деятельности проектных, строительных и проектно-строительных организаций для автоматизированного организационно-технологического моделирования строительно-монтажных и/или специальных работ.
Литература:
1. Вутке O.A. Функционально-поточный метод в стандартном строительстве. Общая методология организации потоков /O.A. Вутке. - М-Л.: Госстройюдат, 1932.-55 с.
2. Калюжнюк М.М. Структурная классификация элементов строительных процессов / М.М. Калюжнюк, Р.Н. Сандан // Вестник гражданских инженеров. - 2008. №1(14).-С. 46-52.
3. Лубенец Г.К. Подготовка производства и оперативное управление строительством / Г.К. Лубенец. -Киев «Будевельник», 1976. - 731 с.
4. Панченко Н.М. Свойства и особенности строительных технологических процессов /Н.М. Панченко // Вестник гражданских инженеров. - 2007/№3 (12). - С. 45-48,
5. Сандан Р.Н. Совершенствование методов календарного планирования строительно-монтажных работ на уровне простых технологических процессов: дисс, ...канд. техн. наук: 05.23.08.-СПб..2011. - 147 с.
6. Сандан Р.Н. Вариантное проектирование расписаний работы ресурсов на фронтах-модулях простых технологических процессов // Актуальные проблемы современного строительства: сб. трудов 63-й Междунар. науч.-техн. конф. молодых ученых / СПбГАСУ. - СПб., 2010
7. Теличенко В.И. Технология строительных процессов: В 2-х ч., ч. 1.: 3-е изд., стер. Учеб. для строит, вузов / В.И. Теличенко, О.М. Тереньтев, A.A. Лапидус. -М.: Высш. шк., 2006. - 392.: ил.
