автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Автоматизация проектирования технологических процессов возведения производственных зданий нового поколения

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им.В.В.Куйбышева

На правах рукописи

ЧЕРЕВКО Владимир Петрович

УДК 69.05:658.387.66

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОЗВЕДЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ

05.13.12 -Системы автоматизации проектирования (строительство)

05. 23. 08 -Технология и организация промышленного и гражданского строительства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 1992

Работа выполнена на кафедре "Организация строительства" Центрального межведомственного института повышения квалификации руководящих работников и специалистов строительства (ЩИПКС) при ШСИ Ш!. B.B .Куйбышева.

Официальные

оппоненты: Член-корреспондент Инженерной Академии Российской Федерации, доктор технических наук, профессор ЧИСТЯКОВ А .

Лауреат Государственной премии ССОР, доктор • технических наук, профессор ВАРЛАМОВ Н.В.

Доктор технических наук, профессор ГРАНОВ Г.С.

Ведущая

организация: Арендное предприятие Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт организации, механизации и технической помощи строительству (ЦНИЮМТП)

Защита состоится " 1992 г. в ¡О часов

на заседании специализированного Совета Д 053.II.II при Московском ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительном институте им. В.В.Куйбышева по адресу: 129337, Москва, Шлюзоеэя наб., 8, ауд. 520' .

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке института.

Просим Вас принять участие е защите и направить Ваш отзыв е 2-х экземплярах по адресу: 129337, ыоскеэ, Ярославское шоссе, д. 26, ЫИСИ им. В.В.Куйбышева, ученый совет.

Автореферат разослан " 1992 г.

А/1- /0<3J - <22 /S'2,

Ученый секретарь специализированного Совета д.т.н., проф'. ,

Чулков В.О.

ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность дтоблет. Промышленное строительство не соответствует требования« ускоренного обновления основных фондов народного хозяйства в условиях рыночной экономики. Технологическая структура капитальных вложений характеризуется большим объемом (52 ... 57 %) затрат на пассивную часть осноеных фон-дое (соответственно в развитых зарубежных странах - 30...40$); продолжительность и трудоемкость возведения строительной части здания достигает 60 ... 70 % общей продолжительности и трудоемкости строительства производственных зданий (за рубежом -35 ... 45 %). Это предопределяет увеличение удельных затрат на единицу мощности на 40 ... 75 % и более по сравнению с зарубежными аналогами. До 65 % производственных площадей, еводимых в год, составляют одноэтажные унифицированные типовые здания, которые в последние годы стали быстро заменяться многоцелевыми зданиями ноеого поколения с крупноразмерной сеткой колонн, с раздельной технологической и строительной частью, с напольным технологическим транспортом, с комплектно-блочным инженерным оборудованием.

Производственные здания нового поколения (ЗпП) - здания многофункционального назначения, характеризующиеся рядом архитектурно-строительных и организационно-технологических инноваций, обеспечивающих сокращение продолжительности строительства, снижение трудоемкости и себестоимости возведения зданий, по отношению к достигнутому базовому уровню.

Указанный класс производственных зданий характеризуется больший спектром архитектурно-строительных инновационных решений с сеткой колонн 18 х 18, 21 х 21, 24 х 24, 30 х 30, об х 36, 42 х 42, 48 х 48 и 60 х 60 м, что, в свою очередь, требует различных конструктивных и объемно-планировочных решений, а соответственно вариантов технологий их возведения. Морфологическая модель, как метод системного анализа формирования архитектурно-строительных решений ЗНП насчитывает более 2,3 * Ю4 конечных решений, что определяет проблему вариабельности их проектирования и отбора. Соответственно качественно

новые архитектурно-строительные решения определяют необходимость исследований и Енедрение в производственное строительство инновационных технологий возведения ЗНП, адекватных их объемно-планировочным и конструктивным решениям.

3 условиях рыночной экономики резко возрастает значимость решений, принимаемых на стадш подготовки строительного производства в составе НОС и ПНР и наиболее эффективна реализация данного процесса, в частности применительно к ЗНП, при использовании информационных технологий, ориентируемых на автоматизированные программно-технические комплексы, включающие: информационно-справочные и поисковые подсистемы (ИСС и ШС), базу знаний, экономико-математические модели, проблемно-ориентированные программные средства и программно-информационные средства.

В подобной постановке эта проблема ранее не служила предметом специальных исследований и изложенные положения предопределили актуальность Еыбора соискателем направления научнык исследований.

Цель исследования - разработка современных средств и методов автоматизированного проектирования инновационных технологических процессов, обеспечивающих высокую эффективность возведения зданий нового поколения.

Объект исследования - средства и методы автоматизированного проектирования технологических процессов Еозведения ЗНП.

Методы исследований Еключали научное обобщение и анализ отечественного и зарубежного опыта технологии возведения одно-этакных производственных зданий (ОПЗ), опыта принятия решений при подготовке производства и использовании САПР в строительстве. Изучены работы многих советских и зарубежных ученых, обобщен опыт ведущих научно-исследоЕательских, проектных и производственных организаций в области организационно-технологического проектирования, технологии и организации возведения ОПЗ, а также по вопросам оптимизации принимаемых решений.

Для решения поставленных задач применялись методы математической статистики, морфологического моделирования, одно-

и многокритериальные методы оптимизации, методы теории принятия решений, алгоритмизации сложных систем и экспертных оценок.

Научной гипотезой диссертационной работы послуаила теоретическая разработка автора о построении информационной технологии автоматизированного проектирования, при разработке и отборе инновационных ТП возведения ЗКП, адекватно отображающих новые архитектурно-строительные решения всего параметрического ряда ЭДП.

Научная новизна исследований и полученных результатов заключается в том, что:

осуществлена постановка и разработаны организационно-технологические принципы возведения ЗНП: разделение строительных потоков; приоритетность и избирательность монтажа первичных модулей; регулируемость продолжительности строительства при минимальной, рагной продолжительности ЕОЗЕедения одного модуля; реализация строительно-монтажных функций крана-опоры; комплектно-блочное обеспечение инженерного оборудования и вспомогательных производств;

разработан и исследован инновационный стендово-блочный метод возведения ЗИП, основанный на реализации сборочно-мон-тажной функции кранов-опор при укрупнительной сборке секций покрытия на нулевой отметке в монтажном стЕоре и обеспечивающий возможность продолжительности строительства ЗИП, раиную продолжительности возведения одного базового модуля;

разработаны средства и методы автоматизированного проектирования технологических процессов на базе взаимодействующих функциональных подсистем в составе: информационно-справочной подсистемы;-базы знаний; подсистемы критериальной оценки на основе одно- и многокритериальных моделей; информационно-поисковой подсистемы для управления функциональной и обеспечивающей частями подсистем, а также методические положения по организации их функционирования;

разработан математический аппарат оценки и выбора проектных решений на основе теории Еыбора и принятия решений, а

- 3 -

такке методов одно- и многокритериальной оценки с особенностями геометрической интерпретации решения задач;

разработаны алгоритмы и комплекс программ автоматизированного проектирования и выбора по заданным критериям технологических ресурсосберегающих вариантов технологии возведения ЗНП с применением ШВЫ;

выявлены зависимости и установлены зоны приоритетности использования основных инновационных технологических методов возведения ЗНП при различных объемах работ;

разработаны технологические нормали основных технологических методов возведения ЗНП. На защиту выносятся:

результаты исследования одно- и многокритериальных решений в задачах ьыбора рациональных технологических решений;

средства и методы автоматизации проектирования в Еиде информационно-справочной и поисковой подсистемы, подсистемы накопления знаний и управления, а также алгоритмы и комплекс программ автоматизированного проектирования и выбора решений на ПЭВМ;

новые технологические решения в виде стендош-блочной технологии возведения ЗНП и технологических нормалей основных методов возведения ЗНП;

методики реализации предложенных разработок и рекомендаций , алгоритмов и комплекса программ в практике работы подрядных и проектно-исследовательских организаций.

Достоверность результатов исследований подтверждается применением обоснованных методов теоретических и экспериментальных исследований, приемлемой сходимостью полученных данных, а такке успешными результатами возведения зданий ноеого поколения, использованием автоматизированных подсистем и их элементов в организационно-технологическом проектировании и подготовке строительного производства в раде подрядных, про-ектно-технологических организаций'и научно-исследовательских центрах.

Практическая значимость работы заключается в том, что решена важная народнохозяйственная проблема, заключающаяся в

- 4 -

разработке научно обоснованного подхода к автоматизированному проектированию технологических процессов возведения производственных ЗНП с целью выбора инновационных вариантов, обеспечивающих повышение эффективности производственного строительства за счет экономии материально-технических и финансовых ресурсов наряду с сокращением продолжительности строительства.

Разработанный автором комплекс научно-методических и проектных разработок, рекомендации и программных продуктов, а также технологических нормалей возведения ЗНП позволяют:

в составе ПОС и ППР проектировать и производить отбор в автоматизированном режиме наиболее эффективных ресурсосберегающих решений технологии возведения ЗНП, с учетом ограничений по условиям деятельности подрядчика;

обеспечивать в автоматизированном режиме критериальную оценку экономической эффективности технологических решений возведения производственных зданий нового поколения в составе ПОС и ППР, а также учитывать принимаемые решения при формировании пообъектного плана подрядных работ;

сокращать продолжительность строительства до равной продолжительности возведения одного модуля (при максимальной интенсивности производства работ) для одноэтакных производственных ЗНП на основе использования инновационного стендово-блоч-ного метода технологии возведения зданий.

Полученные выводы и рекомендации ориентированы на подрядные организации, проектно-строительные объединения и концерны, проектно-технологические и научно-исследовательские институты и центры, ассоциации, научные фирмы и другие организации.

Реализация и апробация результатов исследований подтверждается официальными документами о внедрении в практику организационно-технологического проектирования, подготовки строительного производства и строительства производственных зданий с использованием разработанных методов их возведения, в том числе нового поколения.

Результаты исследований в виде программно-технических комплексов на базе ПЭВМ, подсистем автоматизированного проек-

- 5 -

тироЕания, инновационных организационно-технологических решений (технологические карты), методик и рекомендаций и др. внедрены в лроектно-технологических институтах, головных отраслевых НИИ, производственных организациях, в том числе в б. Мцн-тякстрое ССОР, б. МинЕостокстрое РСйСР, ВДИИОМТП Госстроя СССР, в ЦКИИпромзданий Госстроя СССР, ПСМО "Астраханьпромгазстрой", ПО "Вологдаагрострой", ПО "Узахурянагрострой" и их подразделениях, п/я А-1207 (Баку), в/ч 71224 (Москва), в/ч 32445 (Москва) и других подрядных организациях, а также в научно-консультационно-внедренческой фирме "СтройинноЕация", Центре Инжиниринга, маркетинга и менеджмента АПИО Госстроя СССР, Ассоциации пользователей и разработчиков компьютерной технологии в строительстве "Коытехстрой" и др. Экономический эффект от Енедрения результатов исследований, подтвержденный организациями, составил 1,052 млн. руб.

Реализация инновационных организационно-технологических решений позволила сократить продолжительность строительства в 1,4 ... 2,4 раза при возведении производственных объектов в б. Ыинвостокстрое СССР, в 1,8 и более раз при строительстве, одноэтажных производственных зданий ноеого поколения.

Теоретические и практические результаты исследований вклв-чены в специальные учебные программы и спецкурсы системы повышения квалификации руководящих работников и специалистов строительства (Ц.МШС при СИСИ им. В.В.КуйбышеЕа) и е учебяые курсы строительных вузоЕ.

Работа выполнена в соответствии с разд. Ш "Создание производственных зданий нового поколения" государственной научно-технической программы "Стройпрогресс-2000".

Основные еыеоды и рекомендации диссертации отражены в ряде завершенных научно-исследовательских работ за 1980-1991 гг.

Методология автоматизированного проектирования технологии возведения ЗНП, разработанные инновационные организационно-технологические решения технологии возведения зданий нового поколения используются в пяти подготавливаемых к защите кандидатских диссертациях.

- 6 -

Основные результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на 45-й научно-технической конференции ШСИ им. В.В.Куйбышева (Ыоскеэ, 1936), 1-й научно-технической конференщш Ц'ЗЖС (Москеэ, I98S), научно-практической конференции "Проблемы ускорения научно-технического прогресса в капитальном строительстве" (Новосибирск, IS37), городской научно-практической конференции "Технический прогресс и ускорение строительства" (Москва, 1983), республиканской научно-произЕодственной конференции (Харьков, 1990), 45-й научно-технической конференции Харьковского ИСИ (Харьков, 1990), городской научно-практической конференции "Организация и управление инвестиционным процессом в новых условиях хозяйствования" (Ыоскеэ, 1991), международном коллоквиуме институтов и центров повышения квалификации стран СЭВ и Кубы по проблемам интеграции в обучении специалистов строительства (Прага, 1989), Ш международной конференции "Прогрессивные формы и технические средства е инженерном обучении и деятельности" (Братислава, 1989), международном коллоквиуме по проблемам развития компьютерных технологий (Бостон, 1989), научно-технических согетах б. 1.лшеостокстроя РС^СР (1937, 1989), б. Шштяястроя СССР (1985, 1986), научно-исследовательских организаций и в про-ектно-технологических центрах.

Публикации. Основные результаты и содержание диссертации опубликованы е 70 печатных работах, в том числе: в двух монографиях (Резервы эффективности е организации строительства производственных объектоЕ. lu.: Стройиздат, 1992 г. и 1.етодо-логические аспекты создания системы автоматизированного проектирования ПЕР с элементами экспертизы организационно-технологических решений возведения промышленных объектов. М.: ЩИЖС, 1991) и книге, а также 15 научно-методических, учебно-методических разработках, рекомендациях и указаниях (50 уч.-изд.л.), в 16 учебных пособиях (42 уч.-изд.л.), ДЕух аналитических обзорах (4,8 уч.-изд.л.), 20 статьях и докладах, в двух авторских изобретениях (в соавторстве) и др. (автором диссертации написано 72 уч.-изд.л.).

- 7 -

Объец диссертации и ее структура. Работа состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, списка литературы из 213 наименований, списка печатных работ автора диссертации из 70 наименований и 7 приложений.

Диссертация представлена в деух томах. Первый том содержит 353 страниц текста, 43 рисунка и 45 таблиц - это основная часть исследования. Второй том содержит 7 приложений на 97 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОШ

Эо введении обоснованы актуальность, цель и основные направления исследования, научная ноеизнэ и практическая значимость, определены осноиные методы и пути реализации сформулированной проблемы.

По оценке ЦНИИпромзданий, суммарный объем применения зданий нового поколения в строительстве на уровне 2000 года оценивается е 50 ... 60 % общего объема возведения производственных зданий с учетом развития предлагаемых решений.

Реализация проекта создания ЗШ выполнена в соответствии с государственной программой "Стройпрогресс-2000" в ЦНИИпромзданий (головной институт), ЩШПКС, ЦНИИШТП, ЦНИИСК или В.А. Кучеренко, Киевском ИСИ и др. институтах, на основе положений концепции д-ра техн. наук, проф. С.Н.Булгакова о проектировании, строительстве и эксплуатации быстровозводимых ЗШ.

Цель проекта - разработка и реализация проектов ЗНП и методов их возведения, соответствующих перспективным тенденциям развития производственного строительства с учетом условий функционирования участников строительства в новой экономической среде.

По конструктивным решениям различают следующие основные группы ЗИП: с использованием металлических ферм и структурных покрытий; с применением металложелезобетонного мембранного покрытия и железобетонных оболочек. В ЗНП можно использовать следующее подъемно-транспортное оборудование: подвесное, башенное и башенно-подвесное (кран-опора в центре модуля), козловое и полукозловое, а так&е неполное и на пненмоходу. В основу композиционного решения ЗНП положен модульный принцип

- 8 -

компоновки базоЕых модулей параметрического ряда размером 36 х 36, 42 х 42, 48 х 48, 60 х 60, 72 х 72, 84 х 84, 96 х 96 и 120 х 120 м (соответственно сетка колонн 18 х 18, 21 х 21, 24 х 24, 30 х 30, 36 х 36, 42 х 42, 48 х 48 и 60 х 60 м). Ведущим принципом проектирования ЗНП является отказ от метода типового проектирования строительной части здания, превращение ее в "оболочку" для технологии производства.

Глава I. Инновационные тенденции в проектировании и строительстве одноэтажных производственных зданий.

Выполнен комплексный анализ проблем разработки и эксплуатации САПР в строительстве, сформулированы объективные предпосылки и закономерности перехода на новую информационную технолог!® автоматизированного проектирования инновационных технологических процессов возведения одноэтажных производственных зданий ноеого поколения.

Теоретическое обобщение и анализ эволюционного развития объемно-планировочных конструктивных решений показал закономерность широкого использования ЗНП, обладающих рядом преимущественных потребительских качеств, главными из которых -экономия производственных площадей на единицу создаваемых мощностей, что обеспечивает сокращение удельных затрат на единицу выпускаемой продукции.

Системный анализ методов технологии возведения одноэтажных производственных зданий (отдельными конструктивными элементами, укрупненными блоками и укрупненными комплексными блоками) позволяет сформулировать проблему разработки новых технологий возведения ЗНП, основанных на использовании в период СЫР кранов-опор и требующих соответствующих решений при разбиЕке объекта на этапы и узлы; при выборе направлений монтажного потока; при Еыборе очередности монтажа конструкций и ЕЫборе способа подачи блоков под монтаж.

Разработка морфологических моделей формирования архитектурно-строительных решений и технологических процессов Еозве-дения ЗНП Есего параметрического ряда определили проблему вариабельности, решение которой еозможно только на основе новых информационных технологий, отличающихся от ранее созданных

- 9 -

комплексностью охвата проблемы, единством методологических и информационных принципов, сбалансированностью принимаемых решений на уровне объекта и их учета в производственной программе.

Всестороннее изучение теоретической основы разработки подсистем автоматизированного проектирования в виде трудов советских и зарубежных ученых, а также ведущих творческих коллективов в области САПР, организационно-технологического проектирования и методов их сравнительной оценки на основе применения экономико-математических методов, методов принятия решений, позволили разработать методологическую схему исследования (рис. I).

В соответствии с методологическими полокениями о прогнозировании науки и техники определено понятие "инновация" и сущность организационно-технологических инноваций.

Организационно-технологические инновации (новообразования) в области организации и технологии строительного производства характеризуются повышением их эффективности и технологичности по отношению к базовому периоду.

Глава 2. Методологические основы автоматизации проектирования технологических процессов возведения производственных зданий ноеого поколения.

В данной главе изложены теоретические и системотехнические принципы разработки и внедрения автоматизации проектирования ТП возведения ЗИП на основе информационной технологии (ИТ).

В исследованиях под ИТ понимается научно-техническая область знаний (раздел системотехники строительства), разрабатывающая и совершенствующая приемы и способы циркуляции и переработки информации в САПР при реализации конкретных задач или функций автоматизированного проектирования. ИТ рассматривается как система, представляющая собой совокупность следующих основных компонентов (рис. 2): содержательные, включающие предметную область (информационно-справочные и поисковые процессы, база знаний, экономико-математические модели, методы, алгоритмы и прикладные программные изделия); функциональные (процессы циркуляции и переработки информации); базовые (общесистемное обеспечение и апраратные средства).

- 10 -

Анализ, обобщение теория а практика проектирования, внедрения в эксплуатации средств и методов САПР, эволюции развития организационно-технологических решений возведения одноэтажных производственных

Постановка проблемы, выбор темы в цели исследования, обоснование о слоеных направления я этапов ее реализации

vL"

Выбор объекта исследования (автоматизация проектирования ТП ЗНП), определение предмета __исследования_

Ж.

Понятия,

определения,

компоненты,

ПРИНТГ?™

Методологические основы формирования процесса автоматизации проектирования ТП ЗНП

Исследование

проблемы вариабельности ТП gffl

Методологические основы автоматизации проектирования ТД ЗНД

Исследование Организа-

я разработка ционно-

архитектуры техноло-

подсистем гические

автоматизи- принципы

рованного возведе-

проектиро- ния ШП

вания

Классификация решаемых задач, критериальная основа, струк-турно-техноло-гическая модель автоматизация проектирования III ЗКП, направления исследований_

31

Построение я функционирование ИВ$0]>-мационяо-поисковое подсистемы

Разработка средств и методов технологии автоматизация проектирования

Формирование математического аппарата оценки и выбора на основе одно- я многокритериальных моделей, теории выбора я принятия решений с особенностями геометрической интерпретации

Разработка информационно-поисковой подсистемы

Организация функционирования подсистем и взаимосвязи "проектировщик -лодсистемы"

Разработка прикладного программного обеспечения, обоснование .програшно-инструмвитальных средств

3Z

3Z

Проектирование и реализация инновационных ТП ЗИП

Проектирование морфологической и сетевой модели возведе- ■ ния ЗНП

Проектирование и исследование инновационной стендово-5л оч ной технологии возведения ЗНП

Теоретические и экспериментальные исследования новых ТП возведения ЗНД

Критериальная технико-экономическая оценка

Выявление за кон ом ер-ностей и особенностей инновационных методов техвология возведения

аш

Направление повышения эффективности инновационных технологических процессов

Учет принимаемых решений по объекту в (¿юрми-рованш производственной программы подрядчика

И2

Внедрение результатов исследования в строительное производство

Публикации, апробация (

\ /{заключения

Рис. I. Методологическая схема исследования

il

Содержательная компонента

Производственная

программа подрядчика

Новые технологии Еозведения ЗНП

Инновационные технологические процессы Еозведения ЭШ

->

Информционно-

справочная

подсистема

База званий

Подсистема критериальной оценки на основе эконоыико-ыатематических, морфологических и сетевых моделей

Информационно-

поисковая

подсистема

f->

Информационно-технология ec¿me процессы

Проблемные задачи, критериальная оценка, формирования решении

Типовые модели и новые решения

Методы, алгоритмы

ZEI

Проблемно-ориентированные программные средства

СТЕДЫМИ ft, FoxРю

Языки манипулирования даннши: язык иШ Fox Pro

Генератора отчетов: СУВД AtASÈ [у

Интерфейс с внешними прикладными системами

-> <-

Пакеты прикладных програны:

1. Средства графического представления данных:Auto Cad

2. Средства создания экранных форм: Usen i*tiiv*ct

3. Редакторы текстов: J/oetoa

EditOt, MutTl EJttQlt

4. Сервисные средства: .Voatoa Солдndei и его итилиты

Программно-информационные средства

Общесистемное программное обеспечение

Операционные системы: и$ VOS 5.0 Языки программирования: языки СУБД FoxPlÛ, díASC iy

Аппаратные средства

пзш PC/I1T1 PC/ИТ I

Аппаратура сопряжения ПЭШ в магистра льнув или кольцевую вычислительную сеть

Каналы связи и коммутирующее оборудование

Дисковые накопители информации 1ЗД типа "Винчестер" hxh<¡ -mrff,

díASE -3 Иг*,

функциональные лодсистеыы-2 Мгб

Рис. 2. Структурная модель информационной технологий

С

1

12

Создание ИТ осуществлялось методом наложения содержательной области, прикладного программного обеспечения на базовую программно-инструментальную среду, учитывающую особенности технологии возведения ЗИП. Основным звеном содержательной компоненты ИТ яеляются хшуоршционно-справочная и информаци-онно-поискоеэя подсистемы [2, 36, 37, 38, 39, 44] , база знаний [I, 2, 38, 40, 41] и критериальная подсистема на основе экономико-математических моделей.

В основе формирования содержательной области положены морфологическая и сетевая модели технологии возведения ЗИП.

В дальнейшем разработаны методические положения построения и функционирования подсистем автоматизированного проектирования.

Соответственно разработка ИТ выполнена для следующего состава задач, решаемых в диссертационных исследованиях:

на стадии разработки ПОС формируются: технологическая схема Еозведения объекта; график потребности в основных строительно-монтажных механизмах; технико-экономический анализ технологических решений монтажа объекта;

на стадии разработки ШР Еозведения здания или части: график движения строительно-монтажных машин; метод технологии монтажа в составе технологических карт; технико-экономический анализ технологических решений;

на стадии разработки ППР на выполнение отдельных видов работ: потребность в осноеных строительно-монтажных механизмах и приспособлениях; метод технологии монтажа в составе технологических карт производства работ; технико-экономический анализ технологических решении.

В соответствии с составом рншаемых задач, с учетом особенностей новой экономической среды разработана система критериев (основные показатели-критерии, дополнительные показатели и исходные параметры) оценки вариантов при автоматизированном проектировании технологических процессов Еозведения ЗИП.

При многокритериальной оценке технологических процессов - 13 -

задача определения приоритетности основных показателей-критериев, наилучшим образом решается методом экспертных оценок (по отношению к методам определения предпочтительности оценочных показателей на основе потерь показателей и на основе энтропии).

Содержательная компонента ИТ ориентирована на технологические процессы, методы технологии возведения ЗИП.

В основу проектирования ТП возведения ЗНП положены организационно-технологические принципы [3, 43], главными из которых являются:

принцип раздельного производства СЫР независимыми потоками по возведению строительной и технологической частей здания;

принцип избирательности возведения базовых модулей; принцип вариабельности продолжительности возведения ЗНП до минимальной, равной продолжительности строительства одного базового модуля, при организации работ одновременно е каздом модуле параллельными строительными потоками;

принцип совмещения конструкционной, строительной и технологической функций кранов-опор в центре базовых модулей;

принцип комплектно-блочного строительства подсобных и вспомогательных производственных помещений и инженерного оборудования.

Указанные решения технологии возведения ЗНП защищены авторским изобретением - а.с. 15 1526333 и положительным решением по заявке № 4374745/23-33 £48, 49].

Инновационные технологические решения возведения ЗНП реализованы в сопоставительном анализе основных показателей-критериев по отношению к типовому проекту-аналогу, по общестроительным работам и инженерному обеспечению (при идентичности технологии производства, расположенного в здании).

Рассмотрены варианты покрытий: металлическая структура, мембрана (стальная и сталежелезобетонная), железобетонная оболочка (сборная и монолитная). Результаты исследований: обеспечивается экономия площадей 7 %, сокращается продолжи- 14 -

тельность строительства на 30-38 %, сметная стоимость - на 10-14 %, трудоемкость - на 25-37 %.

Глага 3. Разработка математического аппарата оценки и выбора проектных решений.

В составе содержательной компоненты ИТ представлена подсистема критериальной оценки и выбора решений, которая реализована на основе методики решения многокритериальной задачи выбора, с особенностями геометрической интерпретации выделения выпуклой оболочки - ядра групповых решений.

Методика решения многокритериальной задачи выбора инновационного варианта технологических процессов возведения ЗНП учитывает, что решение это пара П0), где & - множество вариантов (альтернатив),-П - принцип оптимальности. Решением задачи является множество с иг . Математическим выражением принципа оптимальности служит функция выбора Соп, т.е. решением с«Г0 исходной задачи является С0Ц(иО.

Схема задачи принятия решения имеет вид следующей последовательности:

перечень альтернатив —► решение вспомогательной задачи выбора —»■ формирование оптимального множества —* решение основной задачи Еыборэ, т.е.

и!у —» ¿(Гу/ П(Л —» «Г = Соп (иГу) <иГ, П„> (I)

где иГу - известное универсальное множество всех мыслимых альтернатив; Соп - принцип оптимальности, Еыражающий условие допустимости альтернатив.

Используя метод принятия решения как базовую основу математической теории выбора, учитываем, что главным здесь является способ обработки суждений лица, принимающего решения (ЛПР). В качестве способа получения группового решения избран принцип единогласия Парето, который максимально учитывает индивидуальные предпочтения, где Р(У ) =ор1 У , а У - множество предпочтений - оценок.

Рассмотрены наиболее часто применяемые к конкретным техническим заданиям методики построения групповых решений (в пространстве нечетких бинарных отношений): способ упорздоче-

- 15 -

ния объектов по предпочтениям; построение неоднозначной функции группового выбора и др.; общая методология решения проблема группового выбора на деух уровнях общности [зб].

Па базе существующих геометрических методов определения групповых решений разработаны методические положения нахождения множества допустимых решений, удовлетворяющих принципу единогласия Парето и реализованных е пространстве бинарных отношений [1, Зб].

3 основе разработанного способа лежит идея выделения из исходных совокупностей групповых оценок некоторого множества допустимых групповых- решений.

Геометрическая интерпретация позволяет в каждом выпуклом множестве ввделить подмножество точек (группу оценок), расположенных геометрически однородно относительно исходных точек, порождающих выпуклую оболочку. Это подмножество точек будем называть ядром.

Геометрическая структура ядра - выпуклое множество всех точек, лежащих мевду деумя точками Р^ и Рц1ДХ , (Рщдп и минимальный и максимальный элементы множества), причем все точки ядра равноправны, т.е. ни одна не тяготеет к какому-либо исходному суждению. Ядро также удовлетворяет условию Парето, т.е. е таком выпуклом множестве допускается искать групповые решения. С этой точки зрения ядро - множество допустимых групповых решений.

Для пространства отношений различных классов построен эвристический алгоритм отыскания групповых решений, проведено системное разделение задач обработки экспертных оценок в ввде технологических алгоритмов (блок-схем и программ) для модели структурного уроеня как отдельных процедур переработки инфо1>-мации.

При реализации многокритериальной задачи использованы в качестве основного средства интерактивные процедуры (И-П) как циклические процессы взаимодействия ЛПР и ЭВ1Л. Каждый такой цикл состоит из фазы анализа и принятия решений, выполняемых экспертами, и фазы оптимизационного фильтра, выполняемого ЭШ.

- 16 -

В фазе анализа проводится постановка задачи 3311, в фазе фильтра - поиск решения и вычисление его характеристик. Циклический процесс оканчивается, когда выдается приемлемое для ЛИР решение или устанавливается дальнейшая нецелесообразность попыток получения лучшего решения для данной модели.

Объектом применения И-П является многокритериальная задача линейного программирования, которая может быть представлена следующим образом: найти Еектор

принадлежащий области

ДЧЙ=»,Х1>0; 1=^2, ...а} (3)

где А - матрица размерности рхп. ; В - гектор размерности р ; и минимизирующий (максимизирующий) совокупность целевых функций ц

Ск(?)=£(4Кх1 , К = ... Л (4)

при наиболее предпочтительном соотношении между их значениями в точке решения, когда в множестве X парето-оптимальных решений следует отыскать , соответствующее экстремуму априорно известной функции полезности V (Я ):

Т=1И?? т«У(г),Г1в I ={с/х *), с2(х*),...с>Д*)} (5)

Алгоритм решения многокритериальной задачи выбора в выполненных исследованиях состоит из последовательно выполняемых И-П: И1, И2, И3.

И^-пшдедура. уаза анализа: эксперт (ЭКС), используя полученную внешнюю объектиЕную информацию, формирует Еыбор основных (важных по степени влияния изменения его значений на экономическую эффективность вариантов) ТЭП.

Фаза фильтра (реализуется на ЗН.1): на основе информации о составе ТЭП формируется векторный показатель экономической эффективности, координатами которого яеляются основные показатели.

- 17 -

Вариант 10 принадлежит множеству парето-оптимальных вариантов тогда и только тогда, когда не существует варианта , для которого выполняются следующие соотношения для основных ТЗП: Эр. ^ Эр1о - рентабельность производства СМР по технологии, принятой в ПОС или ПНР; Э^ > Эд-10 - абсолютный экономический эффект технологических решений; Т^ < Т-ио - продолжительность СМР; Дj < Д-10 - общая трудоемкость С1.1Р; П] < П-10 - приведенные затраты.

Процесс формирования парето-оптимального множества Р вариантов дает информацию 1дШ.

2

И -процедура. Фаза анализа: эксперты анализируют полученную информацию 1дШ, т.е. число оставшихся вариантов, указания ЛИР и внешние объективные данные, и задают дополнительную информацию 1дКС, включающую оптимизационный фильтр, в котором с помощью метода экспертных оценок в простом лексико-графическом варианте ТЭП или критерии упорядочиваются в порядке их важности.

Фаза фильтра (реализуется на ЭВМ): рациональный вариант определяется как решение однокритериальной задачи:

=5> шах , I « Р (первое множество).

В дальнейшем расчете рациональный вариант технологических решений находится в результате последовательного решения задач (второе множество):

I) найти или Р^ти ^

"1ер 1еР

2) найти при^-Р"1

3) найти Т3=гшр:3 при&гР1, Р;=Р2 (6)

иг

4) найти Рч=Иш Я,4 приТ^.ЛК ^^

1« Р 1 . 1

5) найтиТ*.»ах ^ при^Р4,^* ^Г* Г^Р4

1«Р

На каком-либо шаге либо определяется один рациональный

вариант, либо на последнем шаге выявляется несколько равно-

2

ценных вариантов. Информацию обозначают 1дШ.

- 18 -

И^-птопеотта. Фаза анализа: проводится анализ информации

1дЩ, и в случае необходимости видается дополнительная информация.

Эксперты определяют евд свертки - обобщенного показателя экономической эффективности:

V^api^M.Ti.Ai. n-j (7)

По данной модели эксперты задают коэффициенты весомости.

Фаза фильтра (выполняется на ЭВГЛ): оптимальный вариант определяется как решение однокритериальной задачи:

<Pl=>mAX; UP

где Р - множество парето-оптимальных вариантов технологических решений.

В соответствии с представленной методикой решения многокритериальной задачи реализованы в кавдой И-П однокритериаль-ные задачи Еыбора инновационных технологических решений для ЗИП по одному или двум критериям.

Выбор рационального (инновационного) OTP,возведения ЗИП описывается вектором:

• М = {.YB, Tmin,70nT,7} (8)

где .V& = {l> 2, 3, •••}- вектор вариантов ресурсов по кранам, механизмам и пр. для каждого метода монтажа; -вектор верхних и нижних ограничений по ресурсам; В0Пг вектор намечаемого к достижению уровня ресурсов (по стоимости меньше сметной); 5 - вектор стоимости ресурсов.

Глава 4. Разработка средств и методов автоматизированного проектирования технологических процессов. •

Разработаны средства и методы реализации информационной технологии автоматизированного проектирования технологических процессов возведения ЗНЦ.

Модель возведения объекта описывает функционирование во Бремени и пространстве ресурсов (финансовые, материально-технические и трудовые ресурсы, строительно-монтажные механизмы и приспособления) при выполнении строительно-монтажных работ

- 19 -

ка объектах, ¡..одель включает организационно-технологические характеристики, ограничения и средства возведения.

Выбор технологических схем и методов возЕедения ЗИП еклю-чает генерирование альтернативных вариантов (различающихся технологической последовательностью, интенсивностью и совмещением выполнения работ, составом строительно-монтажных механизмов и приспособлений), моделирование процесса возведения, технико-экономический критериальный анализ результатов и выбор рационального варианта.

Указанные задачи реализуются содержательной компонентой информационной технологии подсистемами автоматизированного проектирования [I, 2, 36, 40, 41, 42]. Проектируемые решения ТП возведения ЗЫТ учитываются при формировании производственной программы подрядчика.

Результаты исследований по разработке подсистем автоматизированного проектирования позволяют представить основные их структурные функциональные блоки (рис. 3):

информационно-справочная подсистема (ИСП) содержит три файла: блок исходных данных; фактографическая база данных; блок представления правил [2, 37, 44], состоящих из однородных по структуре записей, содержащих перечень конкретных параметров: показателей и характеристик. ИСП разработана в виде информационных картотек, каталогов, справочников, списков, перечней в систематизированном и унифицированном виде. Технология формирования ИСП предусматривает варьирование составом подсистемы относительно описываемого объекта;

база знаний (133) содержит четыре файла: блок формирования осноеных матриц смежности; технологический фильтр; оптимизационный фильтр; блок кортежей накопленных знаний [2, 4, Зб] . БЗ обеспечивает выполнение следующих функций: генерирует формализованные знания из ¿¡¡^ в Евде общих и строгих суждений (законов, формул, моделей) и неформализованные знания (конкретные, субъективные как результат обобщения опыта и интуиции ЛЛР); ЕЫЯЕляет основные факторы, влияющие на Еыбор наилучшего технологического решения; устанавливает закономерности, которым

го I—I

Гласное меню ¡¡СП

I. Блок исходных данных П. Фактографическая база данных Ш. Блок представления правил

I X. Исходные данные разработки ПОС 2. Исходные данные разработки ДПР 3. ПредпроизЕодстБенные стадии йлвестлщюййого цикла '4. Исходные архитектурно-строительные данные конкретного объекта

П 1. Картотека металлических конструкций 2. Картотека келезобетонных конструкций 3. Картотека монтажных кранов, механизмов и транспорте 4. Картотека приспособлений и материалов

И 1. Методика оценки экономической эффективности технологических решений 2. Основные методы« методики и правила 3. Оптимизационные критерии и функции цели

Рис. 3. Технологическая структура и

главное меню аЕтоматкзгрсванных подсистем проектирования

1. Фильтрация вариантов технологическими запретами на основе морфологической иди сетевой модели возведения объекта

2. Формирование сопутствующих матриц смеиостя

3. Формирование возможных вариантов СП шо

4. Отбор вариантов по директивным ограничение

1. Распределение ресурсов по видан работ

2. Выбор комплекта ыонтакяьэ: кранов

3. Максимизация коэффициента загрузка линий сборки

1. Формирование возможных наборов кортежей

2. Расчет прямых затрат для всех кортежей

3. Получение группового решения по пйа прямых затрат

Главное меню критериальной подсистемы

I. Блок однокритериального моделирования П. Блок многокритериального моделирования Ш. Блок сопоставительной оценки

I I. Модель выбора комплекта монтажных механизмов 2» Модель использования ресурсов 3, Модель расчета экономической эффективности вариантов СП СШ 4. Отбор инновационных вариантов технологических решений СП СМО

П 1. Формирование оценочных критериев 2. Поправки на экологические, социально-рыночные факторы 3. Рчсчетно-логическая схема реализации

ш 1. Внутренняя корректировка данных методик, моделей 2. Внешняя корректировка на условия производства работ 3. Отбор группового а рационального решений

* СП (3.10 - строительно-производственная система возведения объекта

эти факторы подчиняются; представляет вводимые утвервдения, символьные и числовые атрибуты в табличной и матричной форме, а правила - как е формализованном виде, так и е виде сообщений на русском языке;

подсистема критериальной оценки (ГКО) на осноЕе экономико-математических моделей л содераит три файла: блок однокритери-ального моделирования; блок многокритериального моделирования; блок сопоставительной оценки 2, 4о]. НКО осуществляет расчеты на осноЕе сравнения вариантов технологических процессов с учетом динамики спроса, научно-технических разработок, цен на продукцию, последствий принимаемых решений, социальных, стратегических и иных факторов, влияющих на уровень прибыли, которая является глобальным критерием эффективности принимаемых решений;

информационно-поисковая подсистема (ИШ1) содержит два файла: блок интерфейса и блок сервисно-регламентных работ.

Для указанных подсистем разработаны методические положения их функционирования, а такие учтены особенности взаимодействия "проектировщик - подсистема".

ГлаЕа 5. Разработка инновационных технологических процессов возведения производственных ЗНП.

Средства и методы реализации ИТ автоматизированного проектирования позеолили перейти к технологической части исследований.

Разработаны технологические требования возведения ЗНП и возмонные методы организации производства монтажных работ, которые основываются на инновационных технологических решениях стендово-блочной технологии возведения ЗНП, предусматривающей использование в период С1аР кранов-опор в каждом базовом модуле для сборки секций покрытия. Данные методы технологии возведения ЗНП имеют следующие особенности:

разбивка объекта на этапы производится на основе первичности базовых модулей и величина захватки определяется количеством базовых модулей;

- 22 -

направления монтажного потока не ограничены при горизонтальном, вертикальном или комбинированном выборе и зависят от приоритетности монтажа базовых модулей;

очередность монтажа конструкций может иметь характер раздельного , комплексного или комбинированного монтажа- при организации производства работ последовательным, параллельно-последовательным или параллельным методом в зависимости от заданной продолжительности строительства;

способ монтажа может быть отдельными конструктивными элементами, укрупненными конструктивными блоками и укрупненными комплексными блоками при использовании кранов-опор, а возможно и без них.

С использованием средств автоматизированного проектирования выполнено проектирование различных методов технологии возведения ЗНП, установлены эффективные варианты монтажа для параметрического ряда ЗНП с сеткой колонн 18 х 18, 24 х 24, 30 х 30, 36 х 36, 42 х 42, 48 х 48, 54 х 54, 60 х 60 м, представляющих собой сблокированные базовые модули. В основу проектирования технологии возведения ЗНП положен инновационный стендоЕО-блочный метод технологии возведения здания и монтажа секций покрытия здания, а также обобщенные сетевая и морфологическая модели возведения ЗНП [з, 22, 25, 32, 33, 34, 44, 46, 47].

Разработаны технологические норлали следующих основных инновационных технологических методов возведения ЗНП:

монтаж секций покрытия, с использованием кранов-опор для их строительно-технологической сборки на нулевой отметке и подъемом на проектную отметку двумя гусеничными кранами г/п 25, 63 т при массе секций 30 т и более;

монтаж секций покрытия, с использованием кранов-опор и подъем их на проектную отметку четырьмя передвижными гидроподъемниками г/п 15 т при массе секций 30 т и более;

монтаж секций покрытия полной строительно-технологической готовности при их сборке на мини-конвейере с последующим перемещением и установкой в проектное положение рельсовым краном типа СКР-1500 при массе секций более 30 т.

- 23 -

Выполнены проектные и научно-исследовательские проработки эффективности использования инновационных методов технологии возведения ЗИП для осноеных групп объемно-планироЕочных решений (идентичным по технологии производства и инженерно-бытовому обеспечению), а именно: структурное покрытие, стальной каркас, ограждение металлическое типа "сэндвич"; стале-железобетонное мембранное покрытие, сборный железобетонный каркас, ограждение из вертикальных керамзитобетонных панелей; покрытие в Еиде оболочки из сборного железобетона, сборный железобетонный каркас, ограждение из вертикальных керамзитобетонных панелей; покрытие е виде оболочки из монолитного железобетона, сборный железобетонный каркас, ограждение из вертикальных керамзитобетонных панелей.

Реализация проектных разработок, а именно инновационных технологических решений технологии Еозведения ЗИП поточно-скоростными методами позволяет: обеспечить гибкость строительно-технологического процесса возведения зданий, что, в свою очередь, обеспечивает многоцелевое использование объемов зданий при размещении и развитии в нем технологии производства; быстро возводить здания в соответствии с заданной продолжительностью строительства; обеспечить доминирующую роль технологической части создаваемых производств перед строительной [I, 2, 3, II, 12, 43] .

В частности, установлена экономическая и техническая приоритетность нового метода технологии возведения ЗИП с использованием 4-х передвижных гидроподъемников для варианта со структурный покрытием, стальным каркасом и ограждающими конструкциями типа "сэндвич". Определяющим фактором эффективности является уровень себестоимости производства С1.1Р [^43].

Высокая эффективность использования крана-опоры в качестве строительно-монтажного механизма в период возведения ЗНП, для сборки секций покрытия на нулевой отметке в монтажном стро-ре, лодтЕервдается структурой затрат по видам работ и структурой затрат мапшно-смен.

- 24 -

Глава 6. Повышение эффективности инновационных технологических процессов.

Выполнен комплекс исследований и сформулированы научно-методические положения направлений повышения эффективности возведения ЗШ.

Исследованы и установлены зоны приоритетности (рис. 4) применения основных инновационных методов (по группам) технологии возведения ЗШ (переменный параметр - объем работ) по показателю себестоимости производства СТЛР 43].

Установлены закономерности изменения количества монтажных элементов и эффективности использования производственных площадей ЗШ (рис. 5).

Для параметрического ряда ЗШ и различных решений покрытия установлены соотношения величин осноеных ТЭП возведения зданий, что позволяет объективно предопределять эффективные технологические процессы, состав критериальных показателей и др.

Сформированы научно-методические положения повышения эффективности строительства ЗИЛ на основе комплектно-блочного метода, а также разработана система факторов и мероприятий, определяющих эффективность Еозведения ЗИП [з, 9, 17, 20, 21, 24, 28].

Экспертным методом была установлена весомость факторов, влияющих на рост производительности труда и сокращение затрат ручного труда на строительной площадке при возведении ЗШ, с построением дерева целей. Соответственно было разработано и дерево цели обеспечения надежности функционирования системы строительного производства комплектно-блочным методом при Еозведении ЗИП.

Показаны основные направления дальнейшего разЕития настоящих исследований.

Приложения I ... 7. Представлены: терминология, список обозначений, основные понятия метода построения группоЕого решения, блок-схемы и описание программы нахождения допустимого группового решения; инструкция по работе с АШ - автомати-

С,руб./1 модуль

ю • 8-6

4 2

Ыонтаж рельсоЕШ краном, сборка секций на мини-конвейере

Поэлементный монтаж автокранами

Монтаж гусеничными кранами, сборка секций кранами-опорами

1..онтаж передвижными гидроподъемниками, чсборка секций кранами-опорами

10

12

14

т.ь

Рис.4 Зоны приоритетности применения инновационных методов технологии возведения ЗНП

1.25 Т

.V монт.элементов/100 ы^; к.

исп.

Серия "Кисловодск" ) „ , и

____________ ■ ЗШ ( К исп)

ЗНП {М )

, Серия "Кисловодск" (я исп; н-1-1-н

18x18 24x24 30x30 36x36 42x42 48x48 54x54 60x60

Рис.5 Изменения удельной величины количества монтажных элементов и коэффициента использования производст: площади в зависимости от размеров базового модуля

> сетка колонн,м

- 26 -

зированное проектирование технологических решений; руководство пользователя по комплексу программ учета технологических решений возведения объекта при формировании пообъектного плана; технические акты и справки о внедрении результатов исследований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

3 результате выполненных исследований сделаны следующие еыеоды:

1. Инновационные решения зданий нового поколения.

Показана объективная необходимость е ноеых условиях рыночной экономики разработки и внедрения в практику строительства эффективных многоцелевых зданий ноеого поколения, обладающих рядом архитектурно-строительных и организационно-технологических инновационных решений в отличии от типовых.

Соответственно, качественно новые объемно-планировочные и конструктивные решения ЗНП определили необходимость впервые проведения исследований по разработке методологических основ проектирования технологии их возведения, адекватной инновационным архитектурно-строительным решениям.

В сеою очередь отход от метода типоеого проектирования, проблема вариабельности возможных технологических процессов возведения ЗНП потребовали разработки и получения новых результатов в виде подсистем автоматизированного проектирования технологических инноваций.

2. Средства и методы автоматизированного проектирования технологических процессов.

Разработана информационная технология (ИТ) автоматизации проектирования ТП ЗНП. ИТ рассматривается как система, представляющая собой совокупность осноеных компонентов: содержательная компонента; проблемно-ориентированные программные средства; программно-информационные средства.

Разработаны теоретические основы, методология создания и функционирования подсистем автоматизированного проектирования технологических процессов возведения ЗНП, обладающих научной новизной, в составе ИТ: ИСП - информационно-справочной подсистемы, включающей блок исходных данных, фактографическую базу

- 27 -

данных и блок представления правил; БЗ - база знаний, включающая блоки основных матриц смежности, технологический и оптимизационный фильтры, блок кортежей базы знаний; ПКО - подсистемы критериальной оцеьки, включающей блоки одно- и многокритериального моделирования и блок сопоставительной оценки; ИПП - информационно-поисковой подсистемы на основе полноценной СУВД.

Разработаны и реализованы в практику новые средства и методы реализации подсистем автоматизированного проектирования, а также метод взаимодействия "проектировщик - подсистемы".

Полученные новые теоретические разработки воплощены в структурную схему и пакет прикладных программ подсистем автоматизированного проектирования и выбора технологических решений инновационного характера для зданий нового поколения, состоящий из осноеных функциональных модулей: директишо-произ-водственных; информационно-справочных; технологических; расчетных; оптимизационных; оценочных; сервисных; управляющих.

3. Математический аппарат оценки и выбора решений.

Проведена формализация информационно-математических процедур в Еиде комплекса экономико-математических и информационно-логических моделей предметной области знаний (технология возведения одноэтажных производственных зданий, в том числе ноеого поколения) с сопоставительной автоматизированной оценкой результатов. Разработан способ нахождения допустимых решений на основе геометрических идей, как метод обработки экспертных оценок в теории группового Еыбора.

Сформирована методика решения многокритериального выбора рациональных решений.

4. Средства и методы экономической оценки эффективности технологических процессов.

Предложена система критериальной экономической оценки, а также состав показателей и параметров их расчета с целью оптимизации и выбора инновационных технологических решений возведения ЗШ в условиях рыночной экономики. Разработаны экономико-математические модели расчета критериев экономической эффективности, алгоритмы и программы их автоматизированного расчета с

- 28 -

учетом зависимостей между критериями и оценочными показателями. Предложен ноеый подход в определении значений критериев и на основе сгертки оценочных показателей, а также построены алгоритмы и программы выбора ресурсосберегающих решений на ПЭВМ.

5. Научные принципы и новые технологические процессы возведения ЗНП.

Разработаны научные принципы возведения ЗНП, которые основываются на инновационных организационно-технологических решениях стендово-блочной технологии их возведения, предусматривающей использование в период С!аР кранов-опор в каждом базовом модуле для сборки секций покрытия.

Спроектированы ноЕые технологические процессы возведения ЗНП для различных решений покрытий (металлическая структура; стальная и сталежелезобетонная мембрана; сборная железобетонная и монолитная железобетонная оболочка) и установлены соотношения величин основных ТЭП.

Установлены рациональные зоны использования основных инновационных методов технологии возведения ЗНП, характеризующихся научной новизной, и подтверждена научно-практическая значимость их широкого внедрения в производственном строительстве.

Разработана методика технико-экономической оценки эффективности возведения ЗНП.

6. Инновационные технологии возведения ЗНП.

Впервые спроектированы эффективные инновационные методы и технологические нормали возведения ЗНП, с различными типами покрытий. Для наиболее технологичного варианта ЗНП с использованием металлических структур установлены приоритетные методы технологии возведения ЗНП по фактору себестоимости производства СМР: с использованием гидроподъемников (суммарный экономический эффект составляет 20,9 тыс. руб. на здание из 16 секций 30 х 30 м); с использованием крана СКР-1500 при укрупните-льной сборке блоков на мини-конЕейере (суммарный экономический эффект составляет 4,6 тыс. руб.). Минимальное количество маши-но-смен требуется при монтаже гидроподъемниками, а максимальное - двумя кранами. _ 2а

Анализ структуры затрат труда на возведение ЗИП показывает, что непосредственно на монтаж конструкции минимальная их доля (4,53 %) при использовании гидроподъемников и мини-конвейера с краном СКР-1500 (5,31 %), а максимальная (54,1 %) -при варианте с двумя автокранами.

7. Реализация исследований и области использования.

Теоретические положения и результаты исследований диссертационной работы реализованы в производственном проектировании при разработках НОС и ПНР и экспериментальном строительстве в составе разд. Ш "Создание производственных зданий ноеого поколения" государственной научно-технической программы "Стройпро-гресс-2000".

Проверка и внедрение полученных результатов исследований показали следующую экономическую эффективность возведения зданий ноеого поколения: сметная стоимость уменьшается на 10...13$, трудоемкость на 30 ... 37 %, эксплуатационные расходы на 10 ... 15 %, приведенные затраты на 9 ... 12 %, продолжительность строительства сокращается е 1,5 ... 1,8 и более раз, что е конечном итоге обеспечивает народнохозяйственный эффект до 60 руб. на I м2 производственной площади ЗИЛ. Расход бетона в расчете на единицу производственной мощности снижается в 1,5 ... 2 раза, стали на 25 ... 37 %.

Областью применения разработанных методов технологий возведения ЗИП могут стать основные цехи предприятий машиностроения, строительной индустрии, пищевой и легкой промышленности, крупные склады и хранилища, объекты агропромышленного комплекса, бытового, торгового и спортивного назначения и др.

3. Научно-практическая значимость.

Разработанные впервые подсистемы автоматизированного проектирования адекватно отображают технологический процесс возведения одноэтажных производственных зданий, в том числе ЗНЛ, на основе универсальной сетевой и морфологической моделей. Объектный уровень принятия решения, в отличии от принятых методических подходов, взаимоувязан с задачей автоматизированного учета принятых технологических решений по объекту при фор- 30 -

мированш пообъектного плана подрядном организации с учетом имеющихся ограничений по материально-техническим и трудовым ресурсам.

Широкое внедрение в подрядных организациях, проектно-тех-нологических институтах и центрах полученных результатов в виде подсистем автоматизированного проектирования, комплекса программ, подтверждает основные теоретические предпосылки и эффективность функционирования указанных подсистем и ее научно-практическую значимость. Результаты исследований е виде автоматизированных подсистем имеют методически универсальный характер, так как технология функционирования подсистем не связана однозначно с определенным типом здания.

9. Дальнейшие направления исследований.

Результаты исследований определили ноЕые научные направления последующих первоочередных исследований, которые е силу ограничений остались за рамками диссертации: развитие подсистем автоматизированного проектирования в направлении разработки научных основ создания и функционирования графических подсистем, обеспечивающих средствами машинной графики контурное изображение принятых OTP в составе ПОС и ШР для всего параметрического ряда ЗИП; разработка методологических основ автоматизированного синтеза и анализа проектных, конструкторских и технологических решений при проектировании ЗНП по заданным потребительским качествам; развитие подсистем автоматизированного проектирования в направлении расширения типов зданий, обрабатываемых данной системой.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. ЧереЕко В.П. Резервы эффективности в организации строительства производственных объектов. I.I.: Стройиздат,1992. - 407с.

2. Черевко В.П. Г.етодологические аспекты создания системы автоматизированного проектирования ППР с элементами экспертизы организационно-технологических решений возведения промышленных объектов. Г.;.: ЩИПКС, 1991. - 196 с.

- 31 -

3. Черешо В.П. Организационно-технологические принципы возведения зданий нового поколения. // Пром. стр-во. 1991.

№ 7. С. 10-12.

4. Черевко В.П. Некоторые принципы построения базы знаний как основы экспертной системы в строительстве. // Строительство в районах Урала и Зап. Сибири. Сер. Передовой произв. опыт и науч.-техн. достижения, рекомендуемые для внедрения: Информ. сб. Вып. о. 1990. С. 21-27.

5. Черевко В.П., Ыартыненко О.Г. К вопросу прогнозирования строительного производства. // Тез. докл. I республ. студенческой конф. "Проблемы строительства и архитектуры" /ИСИ. Брест, 1978. С. 205-206.

6. Соколов И.А., Черевко В.П., Мелибаев X. Повышение технологичности строительных процессов. // Повышение эффективности промышленного производства: Сб. науч. тр. Вып. 239 /ТашПИ. Ташкент, 1978. С. 49-54.

7. Прыкин Б.В., ЧереЕКо В.П., Соколов И.А. К вопросу прогнозирования рациональной технологии возведения зданий. // Исследования "по технологии строительного производства. Ь:етоды Еозведения зданий и сооружений: Иежвуз. темат. сб. науч. тр. /ШСИ. Л., 1979. С. 18-22.

8. Прыкин Б.В., Слатин В.Н., Соколое И.А., Черевко В.П., Блинова Т.Е. Операционно-графическое моделирование экономической эффективности процессов в строительстве: Учеб. пособие по курсу "Технология строительного производства". Ташкент, 1980. - 109 с.

9. Прыкин Б.В., Булгаков С.К., Черевко В.П. Повышение эффективности строительного производства в проектных решениях.

Л Пром. стр-во. 1981. № 5. С. 27-30.

10. Булгаков С.Н., Галицкий Е.И., Черевко В.П. и др. Комплекс учебно-методических документов по курсу "Организация строительства" /ВДШКС. М., 1985. - 79 с.

11. Булгаков С.Н., Черевко В.П. Современные методы организации строительства: Учеб. пособие /ЦМИПКС. М., 1985. -

46 с.

- 32 -

12. Булгаков С.Н., Черенко В.П., Галицкий Е.И. Организация инженерной подготовки строительства. Учеб. пособие /ЩИПКС. М., 1935. - 44 с.

13. Булгаков С.Н., Галицкий Е.И., ЧереЕко В.П. Рациональная организация системы инженерной подготовки строительных подразделений: Метод, разработка к конкретной ситуации /ЩИПКС. Ы., 1985. - 70 с.

14. ЧереЕко В.П. Мобильность строительных организаций: Учеб. пособие /ЩИПКС. Ы., 1936. - 43 с.

15. Булгаков С.Н., ЧереЕко В.П., Штамбург G.H. Организация строительства крупных промышленных комплексов: Учеб. пособие /ЩИПКС. LI., 1986. - Ъ6 с.

16. Булгаков С.И., Черевко В.П., Щербаков В.К. Разработка программы мер по сокращению продолжительности строительства в 1,5-2 раза: Метод, указания к деловой игре /ВДЖЖС. Ы., 1987. - 51 с.

17. ЧереЕко В.П. Организация Еозведения промышленных объектов комплектно-блочным методом: Метод, разработка к самост. изучению спецкурса /ЩИПКС. М., 1987. - 57 с.

18. Галицкий Е.И., ЧереЕко В.II. Комплексная инженерная подготовка генподрядных строительных организаций: Учеб.пособие /Щ1ИПКС. 1.1., 1987. - 28 с.

19. Черевко В.П., Большаков U.M., Котрунов A.B. {методические рекомендации по разработке единой системы подготовки строительного производства /НШЭС Госстроя СССР, Коми лаборатория региональных исследований. Сыктывкар, 1987» - 60 с.

20. Черевко В.П., Евстифеев В.Н., Граматниекс К.К. ¡методические рекомендации по определению роли факторов в эффективности комплектно-блочного метода /Технический центр Латагропромстроя. Рига, 1987. - 54 с.

21. Черевко В.П., Тростянский П.В. Организация строительного производства комплектно-блочным методом: Метод, разработка к изучению курса /ВДЖЖС. М., 1987. - 49 с.

- 33 -

'¿2,. Черевко В.П. Организация строительства объектов "под ключ": Ыетод. рекоменд. к изучении темы /НЩЖС. К., 1987. - 27 с.

23. Черевко B.II., Тростянский П.В. Основные принципы функционирования проектно-промышленного строительного объединения комплектно-блочного строительства в ЫпнЕостокстрое. // Стр-ЕО и архитектура. Сер. 2. Экономика, организация, управление, планирование и прогнозирование е строительстве: Экспресс-информ. 1987. Вып. II. G. 6-18.

24. Булгаков С.Н., Черевко В.П., Фролов Н.И. Организация и управление комплектно-блочным строительством. // Пром. стр-во. 1987. № 8. G. IO-II.

25. Булгаков СЛ., ЧереЕко В.П. Эффективные объемно-планиро-Еочные и конструктивные решения производственных зданий многоцелевого назначения. // Проблемы ускорения научно-технического прогресса в капитальном строительстве: Тез. докл. и сооб. к науч.-практ. конф. /ГПНТБ СО АН СССР. Новосибирск, 1987. С. 5-8.

26. Галицкий Е.И., Карпенко B.C., ЧереЕко В.П. Подготовка строительного производства генподрядного общестроительного треста: Учеб. пособие /Шл ВНИИИС Госстроя СССР. M., 1988. - 87 с.

27. ЧереЕко В.П. Организация строительства объектов "под ключ": Учеб. пособие /ЦЛИПКС. M., 1988. - 38 с.

28. ЧереЕко В.П. Организация строительства объектов вспомогательного производственного назначения комплектно-блочным методом: Учеб. пособие /ЩИПКС. M., 1988. - 60 с.

29. Булгаков С.Н., Галицкий Е.И., Черевко B.II. и др. Программа курса "Организация строительства" /ЩШКС. Г.;., IS88. - 50 с.

30. Прыкин Б.В., Черевко В.Г1. Объемно-планирогочные и конструктивные решения объектов в условиях мобильных строительных подразделений. // В кн.:'Повышение эффективности мобильных строительных организаций. /Под ред. Б.В.Прыкина. М.: Стройиздат, 1988. С. 162-204»